Stress Neurobiologie und Neurogenetik:
Ein Brückenschlag zwischen Genotyp und Phänotyp
Die biologische Reaktion auf Stressoren hängt eng mit der Aufrechterhaltung des Gleichgewichts während realer oder persönlich empfundener Belastungen zusammen. Dieser Prozess erfordert eine Vielzahl adaptiver Reaktionen, mit denen Veränderungen im Zentralnervensystem sowie in neuroendokrinen Systemen einhergehen. Wird eine Situation als belastend empfunden, so aktiviert das Gehirn zur Anpassung an die jeweiligen Anforderungen eine Reihe von neuronalen Kerngebieten und Schaltkreisen, die an sensorischen, motorischen, autonomen, neuroendokrinen, kognitiven und emotionalen Funktionen beteiligt sind. Die Details dieser Signalwege, mit Hilfe derer das Gehirn die belastenden Reize in die endgültige biologische Antwort umwandelt, sind aber bisher nur zum Teil verstanden. Klar ist jedoch, dass die Fehlregulation dieser Reaktionen auf Stressoren ernsthafte psychologische und physiologische Konsequenzen nach sich ziehen kann. Vieles deutet darauf hin, dass Fehlregulierung, unverhältnismäßige Intensität oder chronische und/oder irreversible Aktivierung der Stressreaktion mit der Ätiologie und Pathophysiologie von Angststörungen und Depression in direktem Zusammenhang stehen.
Das Verständnis für die Neurobiologie des Stresssystems durch Fokussierung auf die spezifischen Gene und Schaltkreise im Gehirn, die mit der Stressreaktion assoziiert bzw. durch diese verändert werden, wird wichtige Einblicke in diejenigen Mechanismen im Gehirn gewähren, durch welche Stress psychologische und physiologische Störungen hervorruft. Unter Verwendung aktueller Tiermodelle und Methoden der Mausgenetik konzentriert sich unsere Abteilung auf multidisziplinäre Projekte zur Erforschung von Genen bis hin zum Verhalten. Wir wenden molekulare, biochemische, pharmakologische, physiologische und verhaltensbiologische Methoden an, wobei unser Hauptaugenmerk auf der Entwicklung genetischer Mausmodelle als in vivo Werkzeug zur Untersuchung der zentralen Signalwege und molekularen Mechanismen liegt, welche die Stressreaktion des Organismus vermitteln. Indem wir herausfinden, welchen Beitrag bekannte und neuartige Genprodukte zur Aufrechterhaltung des mit Stress verbundenen Gleichgewichts leisten, können wir bessere therapeutische Maßnahmen zur Behandlung stressbedingter psychiatrischer Erkrankungen konzipieren und somit Patienten gezielter behandeln.
Das langfristige Ziel unserer Abteilung ist es, Signalwege und Mechanismen zu entschlüsseln, durch die Stressoren unter physiologischen und pathologischen Bedingungen wahrgenommen, verarbeitet und in neuroendokrine und verhaltensbiologische Antworten umgewandelt werden. Zu unseren gegenwärtigen Projekten gehören die folgenden, miteinander verbundenen Themen:
- Schaltkreise und Regulierung der Stressreaktion (J. Deussing, M. Schmidt)
- Ätiologie und Pathophysiologie stressbedingter Psychopathologien (J. Deussing, M. Schmidt)
- Genetische Risikofaktoren und deren Wechselwirkung mit der Umwelt (J. Deussing, M. Schmidt)
- MicroRNAs und epigenetische Regulierung der Stressreaktion (J. Deussing)
- Reprogrammierung durch frühkindlichen Stress (M. Schmidt)
- Stress und metabolische Funktionen (M. Schmidt)
- Vulnerabilität und Resistenz gegenüber Stress (J. Deussing, M. Schmidt)
- Stress, Kognition und neuronale Plastizität (A. Attardo, M. Schmidt)