Funktionelle und molekulare Eigenschaften von GABA_A-Rezeptoren in NG2-Gliazellen des Hippokampus während der Entwicklung

Abstract

NG2-Gliazellen werden als einzige nicht-neuronale Zellen im ZNS direkt von Nervenzellen synaptisch innerviert. Sie verfügen unter anderem über funktionelle GABA_A-Rezeptoren, die sowohl postsynaptisch als auch extrasynaptisch lokalisiert sind und deren Eigenschaften und entwicklungsabhängige Veränderungen Gegenstand dieser Arbeit sind. Die Funktion der synaptischen Innervation von NG2-Gliazellen ist noch ungeklärt. <br/> Ziel dieser Arbeit war die funktionellen und molekularen Veränderungen der GABA_A-Rezeptor-vermittelten Signalübertragung in NG2-Gliazellen des Hippokampus während der postnatalen Entwicklung zu untersuchen. <br/> Durch Patch-Clamp- und pharmakologische Analysen konnte eine deutliche Abnahme der synaptischen Innervation von NG2-Gliazellen in adulten (54-75 Tage postnatal) im Vergleich zu juvenilen (7-10 Tage postnatal) Mäusen festgestellt werden. Zudem weisen die Ergebnisse auf eine vermehrte Aktivierung extrasynaptischer Rezeptoren hin. Diese funktionellen Veränderungen gehen mit einer Herabregulation der Expression der γ2-Untereinheit und einer vermehrten Expression der α5-Untereinheit einher. Insgesamt deuten diese Ergebnisse auf einen Wechsel der GABA_A-Rezeptor-vermittelten Signalübertragung zwischen Nervenzellen und NG2-Gliazellen im Hippokampus von synaptischer zu extrasynaptischer Übertragung hin. <br/> Durch molekulare Analyse und Expansionsmikroskopie konnten zudem Gephyrin, Collybistin und GARLH4, welche gemeinsam mit Neuroligin-2 für die Organisation postsynaptischer GABA_A-Rezeptorcluster verantwortlich sind, sowie Radixin, welches eine Verankerung von GABA_A-Rezeptoren an extrasynaptischen Lokalisationen vermittelt, in NG2-Gliazellen nachgewiesen werden. Gephyrin und Radixin werden in Fortsätzen der NG2-Gliazellen in separaten Clustern organisiert.