Wyczynski, Alexandra: Funktionelle Analysen von NG2- und komplexen Gliazellen im Hippokampus von Maus und Mensch. - Bonn, 2010. - Dissertation, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5N-21458
@phdthesis{handle:20.500.11811/4580,
urn: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5N-21458,
author = {{Alexandra Wyczynski}},
title = {Funktionelle Analysen von NG2- und komplexen Gliazellen im Hippokampus von Maus und Mensch},
school = {Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn},
year = 2010,
month = may,

note = {Im Rahmen dieser Arbeit wurden Eigenschaften von Gliazellen im Hippokampus der Maus und des Menschen untersucht.
Der erste Teil dieser Arbeit befasste sich dabei mit der experimentellen Untersuchung der synaptischen Innervation sowie der Ca2+-Erhöhungen nach somatischer Depolarisation in NG2-positiven im Hippocampus der Maus. Die Verwendung einer NG2 EYFP knockin Maus, in der auf einem Allel das gelbfluoreszierende EYFP Protein unter der Kontrolle des NG2 Promotors exprimiert wird, ermöglichte eine eindeutige Identifizierung von NG2 Zellen. Elektrophysiologische Untersuchungen haben gezeigt, dass NG2 Zellen sowohl von glutamat- als auch von GABA-ergen Neuronen synaptisch innerviert werden. Eine Kombination dieser Methode mit zeitkorreliertem Calcium Imaging (Sampling Rate 20 Hz) zeigte, dass eine somatische Depolarisation der Zellen auf +20 mV (Dauer 100 ms) zu einer Erhöhung der intrazellulären Ca2+-Konzentration führt. Dieser Effekt ließ sich durch fokale Ni2+-Applikation (1 mM) reversibel blockieren und konnte nicht ausgelöst werden, wenn sich im Außenmilieu kein Ca2+ befand. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass NG2 Zellen über CaV Kanäle verfügen. Ein weiterer Hinweis für diese Schlussfolgerung gelang durch den Nachweis von mRNAs, die für die CaV1, CaV2 und CaV3 Typ Kanäle kodieren, mit Hilfe der reversen Transkription- PCR aus Einzelzellen. Dabei konnte gezeigt werden, dass in 90 % der untersuchten Zellen Transkripte für CaV1 Kanäle vorkommen. In 60 % der untersuchten Zellen kommen Transkripte für CaV3 Kanäle und in 10 % Transkripte für CaV2 Kanäle vor. Die freie intrazelluläre Ca2+-Konzentation in den untersuchten NG2 Zellen konnte mit Hilfe der Kalibration der Daten aus dem ratiometrischen Calcium Imaging auf 60 nM bestimmt werden. Die reversible Ca2+-Erhöhung in den Zellen betrug 47 ± 67 nM nach einer Serie von 15 Depolarisationspulsen (je Puls 100 ms auf +20 mV). Nach einem Einzelpuls änderte sich die intrazelluläre Ca2+-Konzentration um 6,8 ± 1,5 nM. Hierbei fiel auf, dass das Maximum der Ca2+-Amplitude erst 1,3 s nach Depolarisationsende erreicht war. Es stellt sich die Frage, ob das einströmende Ca2+ zu einer verzögerten Amplifikation des Signals durch Ca2+-induzierte Ca2+-Freisetzung aus intrazellulären Speichern (CICR) führt. Diese Hypothese gilt es in der Zukunft zu analysieren um eine mögliche Bedeutung der Ca2+-Erhöhung in NG2 Zellen zu klären.
Im zweiten Teil der Arbeit wurden gliale Eigenschaften in humanen Hippokampusresektaten untersucht. Es wurde beobachtet, dass es im Gewebe von AHS Patienten zu einem Verlust der Astrozyten und somit zum Verlust der glialen Kopplung kommt. Dieses Ergebnis wurde durch Farbstoffinjektionen in das humane Gewebe bestätigt. Mit Hilfe dieser Methode konnte eine Analyse der astrozytären Kopplung ohne subjektive Auswahl einzelner Zellen durch den Experimentator erfolgen. Die Tatsache, dass für diese Arbeit Gewebe von Epilepsiepatienten untersucht wurde, die sich im Endstadium der Erkrankung befanden, machte es unmöglich, zeitliche Aspekte der Epileptogenese zu untersuchen. Zu diesem Zweck sollte daher ein TLE Pilokarpin Mausmodell etabliert werden. Die Analyse des Gewebes von Pilokarpinmäusen ergab, dass es dort keinen Verlust von Astrozyten gibt. Die untersuchten Astrozyten wiesen, ebenfalls im Gegensatz zu den Beobachtungen im humanen AHS-Gewebe, Kopplung auf. Zellkernfärbungen im Hippokampus ergaben keine morphologischen Veränderungen des Gewebes. Auf Grund dieser Tatsache wurde dieses Tiermodell für die Untersuchung der Epileptogenese für ungeeignet erklärt und durch ein Modell ersetzt, bei dem intrakortikale Injektion von Kainat Zu ähnlichen morphologischen Veränderungen des Hippkampus führen, wie bei humaner TLE.
Schließlich wurde in dieser Arbeit gezeigt, dass humane komplexe Gliazellen im Hippokampus synaptisch innerviert sind. Eine pharmakologische Differenzierung zeigte, dass diese Zellen sowohl von glutamat- als auch GABA-ergen Neuronen innerviert werden. Diese Befunde müssen jedoch auf Grund der geringen Verfügbarkeit von humanem Gewebe und der geringen Anzahl der untersuchten Zellen als vorläufige Befunde gelten. Dennoch handelt es sich hierbei um die ersten elektrophysiologischen Ableitungen dieser Art im humanen Gewebe.},

url = {http://hdl.handle.net/20.500.11811/4580}
}

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