University thesis:
Dissertation, Tierärztliche Hochschule Hannover, 2018
Footnote:
Zusammenfassungen in deutscher und englischer Sprache
Description:
Viele autoimmune, neurodegenerative Erkrankungen, wie z.B. die Multiple Sklerose, sind durch eine Demyelinisierung des zentralen Nervensystems (ZNS) gekennzeichnet. Der regenerative Prozess der Remyelinisierung stellt die Myelinscheiden wieder her. Dennoch resultiert Remyelinisierung in kürzeren und dünneren Myelinscheiden. Daher sind Remyelinisierungstherapien von großer Bedeutung in der Behandlung von MS. Tiermodelle, wie z.B. das Cuprizone Modell, sind hilfreich um die Prozesse von De- und Remyelinisierung zu studieren. Eine Fütterung von 0,2 % w/w des Kupfer-Chelators Cuprizone führt zu einem Absterben der Oligodendrozyten, einer Aktivierung von Astrozyten und Mikroglia, und somit schlussendlich zu einer Demyelinisierung fast aller Gehirnregionen. Der Wirkmechanismus von Cuprizone ist immer noch nicht völlig verstanden. Daher haben wir das Cuprizone Modell weiter charakterisiert und ferner eine Temperatur-abhängige Inaktivierung dieses Toxins untersucht, da eine mögliche Temperaturempfindlichkeit diskutiert wurde. C57BL/6J Mäuse wurden 4 Wochen lang mit 0,2% Cuprizone gefüttert, welche zuvor hitzebehandelt wurde (60 und 80 °C 15 min., 105 °C 30 min., 121 °C 20 min.). Die Kontrollgruppe erhielt unbehandelte Cuprizone. Zusätzlich wurden primäre Ratten Oligodendrozyten in vitro mit 350 µM Cuprizone-Lösungen inkubiert. Unsere Ergebnisse zeigen deutlich, dass die durch Cuprizone verursachte Demyelinisierung, ebenso wie die selektive Toxizität für reife Oligodendrozyten, nicht durch Hitzeeinwirkung eingeschränkt werden. Ferner ist die astrozytäre Aktivierung nicht beeinträchtig durch eine thermale Vorbehandlung von Cuprizone. Die Beteiligung von Astrozyten in den Vorgängen der De- und Remyelinisierung kann sowohl protektive, als auch schädliche Effekte habe. Für beide Auswirkungen ist die gliale Kommunikation durch Zytokine und Chemokine unabdingbar. Gp130 ist ein transmembranes Glykoprotein, welches als signal-übermittelnder β-Rezeptor für Zytokine der IL-6 Zytokin Familie fungiert. Diese Zytokine haben essentielle, immun-regulierende Eigenschaften im Hinblick auf MS. Der genaue Einfluss von gp130 Rezeptoren auf die Prozesse der De- und Remyelinisierung ist noch nicht völlig aufgeklärt. Deshalb haben wir in der zweiten Studie dieser Dissertation die Auswirkungen einer astrozytären Ablation von gp130 Rezeptoren untersucht. GFAP-Cre+/- gp130fl/fl Mäuse, welche keine gp130 Rezeptoren auf Astrozyten exprimieren, wurden gezüchtet. Für die Evaluation zellulärer- und Veränderungen in der mRNA Expression wurden immunhistochemische Färbungen und RT-PCR Analysen durchgeführt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass gp130 Rezeptoren notwendig für die astrozytäre Aktivierung und ihr Überleben sind. Darüber hinaus könnten diese Rezeptoren eine Schlüsselrolle in der astrozytären Heterogenität spielen, da der astrozytäre Verlust deutlich stärker im Cortex der GFAP-Cre+/- gp130fl/fl Mäuse ausgeprägt war, als im Corpus Callosum. Unsere RT-PCR Ergebnisse zeigen eine starke Verringerung der GFAP mRNA Expression in den GFAP-Cre+/- gp130fl/fl Mäuse. Des Weiteren war die Remyelinisierung im Corpus Callosum verzögert. Eine verringerte Proliferationseigenschaft der Oligodendrozyten Vorläuferzellen, sowie eine reduzierte Aktivierung und Akkumulation mikroglialer Zellen in den GFAP-Cre+/- gp130fl/fl Mäuse im Vergleich zu den gp130fl/fl Kontrolltieren wurde beobachtet. Daher könnte die Signalübertragung durch gp130 Rezeptoren auf Astrozyten einen wichtigen Beitrag in Remyelinisierungstherapien darstellen, da eine Modifizierung des Astrozyten Aktivierungsphänotyp möglich sein könnte.