Histologische Untersuchung altersabhängiger Änderung von morphometrischen Mikroglia-Eigenschaften und Neuron-Mikroglia-Kontakten durch Deletion des CB1-Rezeptors

Abstract

Das Endocannabinoidsystem, insbesondere der primär neuronal exprimierte Cannabinoid1-Rezeptor (CB1), moduliert kognitive Funktionen und Alterungsprozesse des Gehirns. Die globale Deletion des CB1-Rezeptors führt zu altersabhängigen Einschränkungen bei Kognition und motorischem Lernen. Mikroglia sind maßgeblich an der zugrundeliegenden synaptischen Plastizität beteiligt. In der vorliegenden Arbeit wurde daher untersucht, welchen Einfluss eine globale Deletion des CB1-Rezeptors auf altersabhängige Eigenschaften der Mikroglia im Hippocampus und im primären Motorkortex von Mäusen hat. <br/> Zur Beantwortung dieser Frage wurden Hirnschnitte von Wildtyp- und CB1-Knockout-Mäusen mit Expression von grün fluoreszierendem Protein (GFP) in Pyramidenzellen im Alter von 3, 6 und 12 Monaten immunhistochemisch gegen Iba1 und CD68 gefärbt und anschließend am Konfokalmikroskop Bildstapel der oben genannten Regionen aufgenommen. Anhand dieser Aufnahmen wurden Dichte und räumliche Verteilung der Mikroglia, ihre Morphologie, die Kolokalisation von Mikroglia mit Dendriten sowie die Kolokalisation von Iba1 und CD68 als Aktivierungsmarker alters- und genotypabhängig analysiert. Im Hippocampus zeigten die Mikroglia der Knockout-Mäuse im Alter von 12 Monaten im Vergleich zum Wildtyp eine dystrophische Morphologie sowie eine ungleichmäßigere räumliche Verteilung. Dies deutet auf einen verfrühten Alterungsprozess in dieser Hirnregion im Knockout-Genotyp hin. <br/> Im primären Motorkortex war dagegen bereits mit 6 Monaten in beiden Genotypen ein Übergang zum dystrophischen Phänotyp zu beobachten. Zusätzlich zeigte der Knockout-Genotyp zu diesem Zeitpunkt eine verstärkte Kolokalisation von Mikroglia und Dendriten. Dies deutet darauf hin, dass mit 6 Monaten ein kritischer Zeitpunkt im Alterungsprozess des primären Motorkortex unter dem Einfluss des Endocannabinoidsystems erreicht sein könnte. <br/> Die Arbeit bietet daher wichtige Hinweise auf den Einfluss des Endocannabinoidsystems auf regions- und altersabhängige Veränderungen der Mikroglia. Sie trägt zu einem besseren Verständnis ihrer Rolle im Alterungsprozess bei, was angesichts einer alternden Gesellschaft einen hohen Stellenwert besitzt.