Diese im Wesentlichen aus Endothelzellen, Perizyten und Astrozyten bestehende Barriere sorgt dafür, dass das für das Nervensystem erforderliche Milieu aufrechterhalten bleibt, die für es nötigen Nährstoffe zugeführt und die anfallenden Stoffwechselprodukte entsorgt werden. Sie schützt darüber hinaus das Zentralnervensystem vor Krankheitserregern, Toxinen und Botenstoffen aus dem Blutkreislauf und verhindert, dass Immunzellen aus der Peripherie in das Gehirn gelangen. Diese Barriere kann allerdings durch Infektionen, Verletzungen, Autoimmun­reaktionen oder auch toxische Substanzen so geschädigt werden, dass auch im zentralen Nervensystem eine Ent­zündungsreaktion ausgelöst wird.

In Stresssituationen – etwa, wenn sich eine Entzündung entwickelt – ist bekanntermaßen die Adenosin-Konzentration im Extrazellularraum erhöht. Adenosin ist ein Neuromodulator, der die Bluthirnschranke überwinden kann und seine Wirkung über membranständige Rezep­toren erzielt; von diesen Adenosin-Rezeptoren ist der A1-Rezeptor der am häufigsten vorkommende. Unter­suchungen Dr. Huangs zeigen, dass für die Aus­prägung einer Entzündungsreaktion Astrozyten, Perizyten sowie die Vorläufer von Oligodendrozyten erforderlich sind. Ver­suche an Mäusen, bei denen der für das Adenosin-Signal wichtige A1-Rezeptor gezielt in diesen Zellen der Blut­hirnschranke ausgeschaltet wurde, sprechen zudem dafür, dass dieser Typ des Adenosin-Rezeptors an der Ausprägung neuroinflammatorischer Prozesse beteiligt ist.

Diese Analysen bringen Dr. Huang zu dem Schluss, dass ein erhöhter Adenosin-Spiegel im Blut­plasma die Bluthirnschranke vor allem im Rahmen einer systemischen Entzündung durchlässig macht. Er geht davon aus, dass unter diesen Umständen vermehrt Adenosin-Signale ins Nervengewebe gelangen und dann dort den weiteren Verlauf der Entzündung mit prägen.

Er lotet daher aus, wie die Adenosin-Signale aus der Peripherie ins Hirn gelangen, zu welchen Veränderungen es bei einer Entzündung im Zentralnervensystem auf molekularer Ebene kommt und welchen Beitrag das Adenosin aus dem Blutkreislauf bei der Vermittlung immunologischer Signale aus der Peripherie für Entzün­dungsprozesse im Gehirn leistet. Dafür wird zunächst einmal die Adenosin-Konzentration im Blut und Gehirn von Mäusen im Verlauf einer künstlich hervorgerufenen Entzündungsreaktion bestimmt. Die Übertra­gungswege der Adenosin-Signale an der Bluthirn­schranke werden unter anderem an verschiedenen Maus­modellen charakterisiert, denen jeweils der für diese Signalübertragung erforderliche A1-Rezeptor inak­tiviert wurde. Auf RNA-Ebene werden mögliche Zielstruk­turen dieser Signalketten identifiziert. Anhand künstlicher Hirnorganoide, organartiger Mikrostrukturen des menschlichen Gehirns, wird außerdem charakterisiert, welchen Einfluss Gliazellen des Menschen per A1AR-Signalgebung auf den Verlauf einer neuroinflamm­atorischen Reaktion haben.

All diese Untersuchungen sollen dazu beitragen, neue Ansatzpunkte für eine Therapie solcher Neuroinflammationen zu finden.