Forschung Anatomie II

Arbeitsgruppen

Im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten steht das circadiane System, das endogen rhythmische Körperfunktionen generiert und an den Tag/Nacht-Wechsel anpasst. Die molekulare Basis der endogenen Rhythmogenese ist die Interaktion von Uhrengenen. Das endogene molekulare Uhrwerk vermittelt die „Innenzeit“; es wird durch äußere Reize, sog. Zeitgeber, an den Rhythmus der Umwelt, die „Außenzeit“, angepasst. Der entscheidende Zeitgeber ist der Wechsel zwischen Tag und Nacht, die Photoperiode, sie wird über neuronale oder endokrine Signale an das endogene Uhrwerk vermittelt. Ein wichtiges endokrines Signal ist Melatonin, das Nacht für Nacht im Pinealorgan gebildet wird. Die Diskrepanz zwischen Innen- und Außenzeit führt zum sog. „Jet lag“ mit Störungen vegetativer und metabolischer Körperfunktionen, des Schlaf/Wachrhythmus und der Konzentrationsfähigkeit.

Ein Forschungsprojekt befasst sich mit den molekularen Grundlagen des „Jet lag“ und der Bedeutung von Melatonin und Endocannabinoiden für die Verbesserung der Symptome des „Jet lag“ (Pfeffer, Wicht, Korf). Ein wichtiges Bindeglied zwischen dem circadianen und dem endokrinen System ist die Pars tuberalis der Hypophyse, die ihre Signale „retrograd“ an den Hypothalamus und „anterograd“ an den Hypophysenvorderlappen vermittelt.

Unsere laufenden Forschungsarbeiten (Christ, Fischer, Fredrich, Ivanova, Korf, Schomerus, Wicht) liefern weitere Belege für die Hypothese, dass die Signale aus der Pars tuberalis nicht über ein einziges Organ-spezifisches Molekül, sondern über einen Cocktail verschiedener, auch in anderen Systemen vorkommender  Signalsubstanzen (Neurokine, Endocannabinoide) vermittelt werden. Endocannabinoide aus der Pars tuberalis greifen u. a. an den sog. follikulo-stellären Zellen des Hypopyhsenvorderlappens an und beeinflussen hier die NO-Produktion und die Freisetzung des Peptids Annexin. Adenosin wurde als ein neuer Wirkstoff der Pars tuberalis identifiziert. Ausgehend von diesem Befund wurde die Expression von Ectonucleotidasen, die purinerge Signaltransduktionskaskaden steuern, im Hypothalamus und Hypophyse und ihre mögliche Steuerung durch Melatonin analysiert (Homola, Korf in Zusammenarbeit mit Herbert Zimmermann). Gemeinsam mit Charlotte von Gall (Düsseldorf) wurde die Verteilung des heat shock factor 1 (HSF1), eines Bindeglieds zwischen circadianem System und Stoffwechel, im Hypothalamus von Mäusen und seine Bedeutung für den Energiehaushalt untersucht. 

Die Forschungsprojekte von A. Derouiche befassen sich mit Wechselwirkungen zwischen den informationsübertragenden Kontaktstellen von Nervenzellen, den Synapsen, und den Gliazellen, insbesondere den Astrozyten. Die Astrozyten bilden dünne Fortsätze aus, die sich funktionsabhängig zur Synapse hin oder von ihr weg bewegen können. Laufende Untersuchungen analysieren Mechanismen dieser strukturellen Plastizität unter besonderer Berücksichtigung der Frage, wie die Gliazelle an der Synapse wirksame Substanzen freisetzt.

Im Rahmen des Jubiläums der Goethe-Universität wurde die Geschichte und Entwicklung der Dr. Senckenbergischen Anatomie während der letzten 100 Jahre aufgearbeitet (Wicht, Brehm, Korf).