Unveiling the neuronal and network basis for visual system dysfunction in Dravet Syndrome
Das Dravet-Syndrom ist eine Form der kindlichen Epilepsie. Die Anfälle treten bereits im ersten Lebensjahr auf, verstärken sich später und gehen mit Entwicklungsverzögerungen, kognitiven Beeinträchtigungen und einer gestörten Sehfähigkeit einher.
Ursache des Dravet-Syndroms ist ein Defekt im Gen SCN1A, dessen Proteinprodukt die Bezeichnung NaV1.1 trägt und zur Gruppe der Ionenkanäle gehört; diese Proteine erfüllen unentbehrliche Funktionen für die Reizweiterleitung der Neuronen (Nerven- und Gehirnzellen). An gentechnisch veränderten Mäusen, die den gleichen Gendefekt besitzen und die gleichen Symptome aufweisen, konnte man für Nervenzellen aus der Gruppe der GABA-ergen inhibitorischen Interneuronen eine anormal geringe Erregbarkeit nachweisen. Die Aktivität der exzitatorischen Neuronen dagegen, die als Gegenspieler der inhibitorischen Neuronen fungieren, ist nicht verringert. Das so entstehende Ungleichgewicht ist nach der Hypothese von Dr. Rubinstein die Ursache für die neurologischen Symptome des Dravet-Syndroms.
Im Rahmen des Forschungsprojekts untersucht die Wissenschaftlerin am Beispiel der beeinträchtigten Sehfähigkeit genauer, welche Auswirkungen das gestörte Gleichgewicht zwischen inhibitorischen und exzitatorischen Neuronen beim Dravet-Syndrom hat. An den gentechnisch veränderten Mäusen und ihrem Gewebe (insbesondere Dünnschnitte des Gehirns) sollen mit elektrophysiologischen, verhaltensphysiologischen und entwicklungsbiologischen Methoden folgende Fragen beantwortet werden:
- Wie stark sind die Sehstörungen in verschiedenen Entwicklungsstadien von Jungtieren ausgeprägt?
- Wie schreiten die Sehstörungen im Verhältnis zu anderen Symptomen fort?
- Welche physiologische Funktion hat NaV1.1 in den Gehirnarealen, in denen visuelle Reize verarbeitet werden? Wie unterscheidet sich die Nervenzellaktivität in diesen Bereichen bei normalen Mäusen und solchen mit dem NaV1.1-Defekt?
- Welche Anomalien treten beim Dravet-Syndrom in den Neuronennetzwerken auf, die der Verarbeitung visueller Eindrücke dienen? Wie verändert sich die Kommunikation zwischen den beteiligten Neuronen durch den Defekt von NaV1.1?
Insgesamt möchte Dr. Rubinstein klären, welche Anomalien der Gehirnschaltkreise im Einzelnen beim Dravet-Syndrom auftreten. Die Ergebnisse könnten auch zur Entwicklung neuer Methoden für eine frühzeitige Diagnose und zusätzlicher Therapieoptionen für diese unheilbare Krankheit beitragen.