Forschung
Die Neuroimmunologie-Initiative umfasst drei miteinander verbundene Forschungsprogramme, um unser Verständnis der Entzündungsprozesse und der Wechselwirkung zwischen Nerven- und Immunsystem im Zusammenhang mit Alterung und Krankheiten wie Alzheimer, Long COVID und Krebs zu verbessern.
FORSCHUNGSPROGRAMM 1
Vom Körper zum Gehirn: Auswirkungen peripherer Entzündungen auf die Funktion der Gehirnzellen
In diesem Forschungsbereich wird unser Team feststellen, wie sich verschiedene Arten von Entzündungsereignissen, die in der Peripherie entstehen – wie etwa Virusinfektionen, Alterung und Krebs – auf verschiedene Zelltypen und Regionen des Gehirns auswirken. Darüber hinaus werden wir untersuchen, in welchem Ausmaß Immunzellen, wie etwa T-Zellen, nach Infektionen durch verschiedene Krankheitserreger in das Gehirn und das Rückenmark eindringen. Dieses Forschungsprogramm wird zum ersten Mal (1) eine räumliche Karte liefern, die zeigt, wie das Nervensystem auf bestimmte Arten von Entzündungen und Zytokinen reagiert, (2) die Gehirnregionen, in die Immunzellen eindringen und sich nach einer Infektion langfristig dort festsetzen, und (3) inwieweit wiederkehrende Infektionen durch die Induktion epigenetischer Veränderungen in Neuronen und Gliazellen dauerhafte Veränderungen der Zellzusammensetzung des Gehirns hervorrufen und ein „Entzündungsgedächtnis“ fördern.
FORSCHUNGSPROGRAMM 2
Im Gehirn: Auswirkungen von Immunsignalen auf Gehirnzellen
Diese Forschungslinie wird entschlüsseln, wie ansässige Gehirnzellen, nämlich Mikroglia, Astrozyten und Neuronen, bei Entzündungsereignissen interagieren und sich gegenseitig beeinflussen. Wir werden untersuchen, wie sich diese zelluläre Wechselwirkung auf Entzündungen, Funktionen und kognitive Leistungen des Gehirns auswirkt. Wir werden auch untersuchen, wie die Immunzellen, die als Reaktion auf eine periphere Infektion in das Nervensystem eindringen, mit ansässigen Gehirnzellen interagieren und diese beeinflussen und das Entzündungsmilieu und die Zerebrospinalflüssigkeit im Gehirn verändern. Schließlich werden wir gezielt bestimmte Immunzell-Untergruppen, wie z. B. Gedächtnis-T-Zellen, abbauen, um ihren Beitrag zur Aufrechterhaltung der Gehirnentzündung im Laufe der Zeit zu ermitteln. Mit diesem vielschichtigen Ansatz zielt dieses dritte Forschungsprogramm darauf ab, Einblicke in die komplexe Dynamik zwischen Infektion, Immunreaktion und Gehirnhomöostase zu geben. Darüber hinaus könnte es therapeutische Ziele zur Linderung chronischer Gehirnentzündungen aufdecken, die mit Alterung und neurodegenerativen Erkrankungen wie AD in Verbindung stehen.
FORSCHUNGSPROGRAMM 3
Vom Gehirn zum Körper: Auswirkungen neuronaler Signale auf die periphere Immunität
Diese Forschung wird sich mit der Kehrseite der Medaille befassen: wie das Nervensystem (Gehirn und Rückenmark) Entzündungen und Immunreaktionen an anderen Stellen im Körper wahrnimmt und beeinflusst. Zunächst werden wir neuronale Verfolgungstechniken einsetzen, um bestimmte Zelltypen im Gehirn und Rückenmark zu identifizieren, die auf entzündliche Ereignisse wie Infektionen oder Krebs reagieren. Dadurch werden die Neuronen identifiziert, die den Gesundheitszustand eines Organs oder Gewebes an das Nervensystem weitergeben. Anschließend werden wir genetische und pharmakologische Manipulationen einsetzen, um die Rolle dieser Neuronen bei der Modulation der Immunreaktionen zu untersuchen. Wir werden auch verschiedene Stresspfade (z. B. solche, die Depressionen und chronischen Stress regulieren) im Gehirn und Rückenmark aktivieren, um zu sehen, ob der mentale Zustand einer Person die Immunreaktionen beeinflusst. Dieses zweite Forschungsprogramm wird eine Roadmap neuronaler Schaltkreise und interozeptiver Signale erstellen, die zwischen verschiedenen Arten von Immunreaktionen unterscheiden, die in verschiedenen Organen auftreten. Darüber hinaus wird es beginnen, abzuleiten, wie verschiedene Arten neuronaler Stressreaktionen die Einleitung und Auflösung von Immunreaktionen in der Peripherie beeinflussen.
Gemeinsam werden diese drei synergetischen Forschungsprogramme neue therapeutische Ziele aufzeigen, um die negativen Auswirkungen von Entzündungen auf die Gesundheit und Funktion des Gehirns zu mildern, zu stoppen oder umzukehren und so die Behandlungsergebnisse der Patienten zu verbessern.