Abstract

SA.08.02

Die Rolle der Glia bei der Neuroprotektion

Andreas Reichenbach
Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung, Universität Leipzig

Ziel: In den letzten Jahrzehnten sind überzeugende experimentelle Beweise dafür erbracht worden, daß die normale Funktion und das Überleben der Neuronen kritisch von biochemischen und physiologischen Interaktionen mit den Müllerschen Gliazellen abhängen. Neuere Daten lassen zudem vermuten, daß auch die biomechanischen Eigenschaften der Gliazellen für das Neuritenwachstum bei neuronaler Plastizität und Regeneration (und vielelciht auch für andere neuronale Funktionen) bedeutsam sind.
Methode: Um diese Hypothese zu prüfen, haben wir mittels Rasterkraftmikroskopie und mit dem „Optical Stretcher“ die viskoelastischen Eigenschaften von vitalen Müllerzellen untersucht, die akut aus Nagetier-Netzhäuten isoliert wurden. Speziell haben wir Müllerzellen von GFAP-Vimentin-Doppelknockout-Mäusen, von Kontroll-mäusen und von Tieren untersucht, deren Augen zuvor einer Ischämie-Reperfusion ausgesetzt worden waren. Darüber hinaus wurde ein spezieller Meßplatz etabliert, an dem intrazelluläre Ca2+-Anstiege in Müllerzellen nach mechanischer Stimulation von isolierten Netzhäuten visualisiert werden können.
Ergebnisse: Wir können zeigen, daß (1) normale Gliazellen weicher als Neuronen sind und die Eigenschaften von weichen elastischen federn aufweisen, (2) Müllerzellen ohne Intermediärfilamente noch weicher sind als normale zellen und (3) reaktive Müllerzellen mit erhöhtem Gehalt an Intermediärfilamenten fester sind als normale Zellen. Das bedeutet, daß Glianarben tatsächlich das regenerative Wachstum von Neuriten behindern können. Des weiteren beobachteten wir, daß Müllerzellen mechanischen Stress des Netzhautgewebes „wahrnehmen“ und mit intrazellulären Ca2+-Anstiegen beantworten. Dadurch wird die Expression von „immediate early genes“ und schließlich von bFGF ausgelöst, der als neuroprotektiver Faktor freigesetzt werden könnte.
Schlussfolgerungen: Die biomechanischen Eigenschaften von Gliazellen scheinen tatsächlich bei neuronaler Degeneration und Regeneration eine bedeutende Rolle zu spielen. Dabei können reaktive Müllerzellen die neuronale Regeneration sowohl behindern als auch fördern. Wenn es gelingt herauszufinden, wie die antiregenerativen Antworten gehemmt und die pro-regnerativen stimuliert werden können, könnte das zu neuen therapeutischen Ansätzen führen.

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