Dr. Andrea Wirmer

Forschungsinteressen

Neuroendokrine Drüsen stellen die Schnittstelle zwischen dem nervösen und dem hormonellen System dar. Das Nervensystem eines Tieres wird über dessen Sinnesorgane über Umweltveränderungen informiert und kann das Verhalten entsprechend anpassen. Gleichzeitig müssen aber auch vom Nervensystem unabhängige Vorgänge wie Wachstum und Reproduktion angepasst und auf das Verhalten abgestimmt werden. Bei Insekten geschieht dies über den retrozerebralen Komplex. Neurone des Zentralnervensystems innervieren seine Drüsen (Corpora cardiaca und Corpora allata) und kontrollieren durch ihre Transmitterausschüttung die Hormonsekretion.

Ein Schwerpunktinteresse der Arbeitsgruppe liegt auf der Feinabstimmung zwischen den Drüsen des retrozerebralen Komplexes und den sie innervierenden Neuronen. Fragestellungen sind:

  • Wie wirken bereits bekannte Neurotransmitter auf die Drüsenzellen?
  • Welche Feedbackmechanismen existieren?
  • Wie wirken sich Änderungen in der Hormonausschüttung auf das Reproduktionsverhalten aus?

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf dem Vergleich neuroendokriner Organe bei verschiedenen wirbellosen Tieren. Hier sind folgende Fragen von Interesse:

  • Welche Grundprinzipien in der neuroendokrinen Steuerung lassen sich erkennen?
  • Welche anatomischen und physiologischen Gemeinsamkeiten bestehen zwischen den Systemen?

Angewandte Methoden

Zuzeit werden immunzytochemische Färbungen und elektrophysiologische Methoden verwendet. Mit Hilfe der Backfill-Technik lassen sich Verbindungen der neuroendokrinen Drüsen zum Zentralnervensystem nachverfolgen und bei verschiedenen Arten vergleichen. Kombiniert mit Antikörperfärbungen gegen bestimmte Neurotransmitter lassen sich so Aussagen über Steuerung der Drüsen treffen.

Als Ergänzung dient die extrazelluläre Ableitung von Nerven zwischen neuroendokrinen Drüsen und Zentralnervensystem und die intrazelluläre Ableitung von Hirnneuronen. So kann z.B. untersucht werden, wie sich Hormone und Transmitter auf die elektrische Aktivität der Nervenzellen auswirken.

In Planung sind zusätzlich die Erstellung von primären Zellkulturen aus neuroendokrinem Gewebe und die Ableitung einzelner kultivierter Zellen über die Patch-Clamp-Methode.

Bachelor- und Masterprojekte

Interessenten für Bachelor- und Masterarbeiten sind sehr willkommen. Projekte können mit Schnecken, Krebsen, Tausendfüßlern, Spinnen und/oder Heuschrecken durchgeführt werden. Über Backfills und immunozytochemische Färbungen kann das neuroendokrine System einer wirbellosen Tierart untersucht und beschrieben werden. Außerdem können Verhaltensexperimente mit dieser Tierart durchgeführt werden. Elektrophysiologische Untersuchungen können zurzeit am neuroendokrinen System der Wanderheuschrecke durchgeführt werden um oben beschriebene Fragestellungen zu beantworten.

Schema des neuroendokrinen Systems bei Insekten

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Dr. Andrea Wirmer
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Studienkommission Biologie & Biochemie