Schilddrüsenhormone und Gehirnfunktionen

Schilddrüsenhormone (Thyroidhormone; TH) sind von entscheidender Bedeutung für die normale Entwicklung des Gehirns als auch für die Aufrechterhaltung von Gehirnfunktionen im Erwachsenen. Unsere Gruppe ist bestrebt, die Wirkmechanismen von TH sowohl in der Entwicklung als auch für die Funktion des adulten Gehirnes zu verstehen. Dazu erforschen wir, wie diese Prozesse verändert sind, wenn der TH-Signalweg im Gehirn gestört ist.

Um in ihren Zielzellen wirken zu können, benötigen TH spezielle Transmembran-Transporter, von denen der TH-Transporter MCT8 beim Menschen von herausragender Bedeutung ist. Inaktivierende Mutationen in MCT8 führen zu einer schweren psychomotorischen Retardierung (auch bekannt als Allan-Herndon-Dudley Syndrom), welche durch eine unzureichende Versorgung des Gehirns mit TH erklärt werden kann. Dies geht einher mit einer Reihe von neurologischen Defiziten, wie z. B. einer veränderten Entwicklung des inhibitorischen GABAergen Systems im Gehirn und einer erhöhten Inzidenz epileptischer Krampfanfälle. Ein Schwerpunkt unserer Forschung ist es, die (patho)physiologische Funktion von MCT8 im Speziellen und TH im Allgemeinen für die Entwicklung zentraler Neurotransmittersysteme aufzuklären, um die erhöhte Krampfanfälligkeit bei MCT8-Patienten zu verstehen.

Die Wirkungen von TH im erwachsenen Gehirn bilden einen zweiten Forschungsschwerpunkt in unserem Labor. Eine Schilddrüsenunterfunktion im Erwachsenenalter geht mit Lern- und Gedächtnisproblemen einher, die sich durch Veränderungen im Hippokampus, dem Lern- und Gedächtniszentrum des Gehirns, erklären lassen. Ein grundlegender Mechanismus hierfür ist der starke Einfluss von TH auf den Prozess der adulten hippokampalen Neurogenese, also die kontinuierliche Bildung neuer Nervenzellen im Hippokampus. Wir wollen verstehen, wie TH sowohl die Stammzellen des Hippokampus als auch die Stammzellnische beeinflusst und dadurch die Lern- und Gedächtnisfähigkeit reguliert.