Project

mice; chemogenetics; transcriptome; noradrenaline; anxiety; hippocampus; serotonin; stress; optogenetics; behavior

Lead
Extreme Stresssituationen können Angststörungen und affektive Störungen auslösen, an denen viele hundert Millionen Menschen weltweit leiden. Die medikamentöse Behandlung zielt in erster Linie auf die Neurotransmittersysteme von Noradrenalin und Serotonin ab, doch diese Medikamente sind oft unwirksam, haben unerwünschte Nebenwirkungen und ihre Wirkungsmechanismen sind unklar. Da Stress auch im Tiermodell zu Angstzuständen führt und auf ähnlichen neuronalen und molekularen Faktoren beruht, nutzt dieses Forschungsprojekt die modernsten genetischen und technischen Möglichkeiten um den Zusammenhang zwischen Stress, Angst, Serotonin und Noradrenalin im Mausmodell zu untersuchen.
Lay summary
Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts Unsere Forschung hat gezeigt, dass Stresssituationen die Angstzustände auslösen in verschiedenen Hirnregionen zu starken Änderungen der Genaktivität führen. Durch neueste Sequenziermethoden können diese Änderungen in Ihrer Gesamtheit erfasst und quantifiziert werden. Wir nutzen diese Möglichkeiten um zu testen, wie die selektive Stimulation von Noradrenalin- und/oder Serotoninausschüttung im Gehirn diese Genaktivität beeinflusst, und ob das Stilllegen dieser Neurotransmitter die negativen Konsequenzen von Stress auf Angst verhindern kann. Wir benutzen dafür modernste neurogenetische Methoden um mittels gezielt steuerbaren Designerrezeptoren hochspezifische Aktivierung oder Hemmung von serotonergen und/oder noradrenergen Neuronen zu erzielen. Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts Die am häufigsten verwendeten Medikamente zur Behandlung von Angststörungen sind in circa 40% der Patienten unwirksam und haben oft starke Nebenwirkungen. Ein besseres mechanistisches Verständnis der molekularen Veränderungen bei Angststörungen ist daher extrem wichtig, um neue Therapieansätze zu entwickeln. In diesem Projekt versuchen wir kausale Zusammenhänge zwischen stressbedingter Serotonin/Noradrenalinausschüttung und Angstzuständen zu erkennen, und hoffen neue molekulare Ansatzpunkte zur Therapie von Angststörungen zu finden.

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Last update: 21.09.2017

Active participation

Communication	Title	Media	Place	Year

Number	Title	Start	Funding scheme

Severely stressful experiences can trigger anxiety and mood disorders, which affect hundreds of millions of people worldwide, creating grave personal suffering and a large societal and financial burden. The first-line medications for treating anxiety disorders act on serotonin and norepinephrine, neurotransmitter systems strongly activated by stressful events. However, these drugs are often inefficient, have unwanted side effects, and their mechanism of action remains unclear. Importantly, the ability of stress to induce anxiety, and the molecular mechanisms underlying the effects of clinically effective anxiolytic drugs, are highly conserved between mammals and are very similar in mice and in humans. In this proposal, we capitalize on these similarities and use the powerful molecular and genetic tools available in mice to provide a better understanding of the molecular link between the anxiogenic effects of stress, and the causal involvement of noradrenergic and serotonergic systems mediating these effects. We bring together behavioral testing and RNA-sequencing to establish detailed maps of the molecular changes underlying stress-induced anxiety, and combine this approach with optogenetic and chemogenetic targeting of noradrenergic and serotonergic circuitries to directly modulate the impact of stress on anxiety. These data will be highly relevant for basic research, identify molecular pathways for treatment of anxiety, and possibly other stress-related mental disorders.