Fachbereich Veterinärmedizin


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    Molekulare Faktoren der Entwicklung des Gyrus dentatus bei der Maus (2008)

    Art
    Hochschulschrift
    Autor
    Krämer, Nadine
    Quelle
    Berlin: Mensch und Buch Verl, 2008 — 146 Seiten
    ISBN: 978-3-86664-479-3
    Verweise
    URL (Volltext): http://www.diss.fu-berlin.de/diss/receive/FUDISS_thesis_000000006174
    Kontakt
    Institut für Veterinär-Physiologie

    Oertzenweg 19 b
    14163 Berlin
    +49 30 838 62600
    physiologie@vetmed.fu-berlin.de

    Abstract / Zusammenfassung

    Der Gyrus dentatus bietet ein gutes Modell zur Untersuchung diverser, die Kortexentwicklung betreffender Fragestellungen, insbesondere solche bezüglich Neurogenese, neuronaler Migration, Arealisierung, axonaler Wegfindung und neuronaler Plastizität. Weiterhin besitzt er die außergewöhnliche Fähigkeit, lebenslang funktionelle Neurone aus neuronalen Vorläuferzellen zu bilden, was ihn zu einem attraktiven Forschungsobjekt für mögliche neuronale Regenerationsprozesse im Kortex macht. Das Ziel dieser Arbeit war, molekulare Faktoren der Gyrus dentatus Entwicklung zu identifizieren und ihre Funktionen zu analysieren. Gegenstand der Experimente war ein Vergleich der Expressionsmuster von Emx2-/- Mutante gegen Wildtyp Maus, da der Transkriptionsfaktor Emx2 als Schlüssel-Regulator der hippocampalen Entwicklung fungiert und sein Fehlen eine sehr spezifische Veränderung dieser verursacht, was unter anderem zur Folge hat, dass ein morphologisch erkennbarer Gyrus dentatus in dieser Mutante nicht vorhanden ist.
    Es wurden bekannte Gene, deren Funktionen in der Literatur bereits umfangreich beschrieben worden sind, mit Hilfe von In Situ Hybridisierungen im Entwicklungsverlauf untersucht. Von besonderem Interesse war hierbei die Analyse der verschiedenen Funktionskreise wie Proliferation, Differenzierung und Migration sowie der strukturellen Veränderungen des Gyrus dentatus und der an diesen angrenzenden Strukturen (hippocampale Fissur und Marginalzonen). Zudem wurden Kandidatengene, die bisher nicht mit Emx2 in Zusammenhang gebracht worden sind, durch Screening von Mikroarrays ermittelt.
    Die Ergebnisse zeigen, dass die proneurale Kaskade der bHLH Gene im Emx2-/- Mutanten Gyrus dentatus zwar vorhanden, aber abnorm auf die germinative Zone beschränkt ist, migrierende Vorläufer der Neurone und der Glia fast völlig fehlen, das Gerüst der radialen Glia defekt ist und die geringe Anzahl der Astrozyten und Körnerzellen, die produziert werden, nicht fähig sind, bis zu ihrem eigentlichen Ziel zu wandern. Zudem erfolgt keine vollständige Ausdifferenzierung der Körnerzellen.
    Auch im Bereich der sich entwickelnden Fissur fehlt bei der Emx2-/- Mutante das Gerüst der radialen Glia, die innere Marginalzone (IMZ) scheint normal entwickelt zu sein, die äußere Marginalzone (OMZ) und die Marginalzone des Gyrus dentatus (DMZ) hingegen sind atrophisch. Die Reln-exprimierenden Zellen dieser Zonen fehlen, mit Ausnahme einer spezifischen Subpopulation, die mit Hilfe zusätzlicher Marker charakterisiert wurde, vermutlich aus dem „Hem“ stammt und Emx2 offensichtlich nicht benötigt.
    Die Mikroarray Analyse lieferte eine Gruppe von Genen, deren Expression im Emx2-/- Hippocampus reduziert ist und die zum großen Teil bisher noch nicht mit Emx2 in Verbindung gebracht wurden. Einige der Kandidaten sind Gene der Gehirnentwicklung oder solche, die an der funktionellen Reifung beteiligt sind und werden in der hippocampalen Platte und/oder dem sich entwickelnden Gyrus dentatus exprimiert. Eine zweite Gruppe von Kandidaten markiert neuronale, gliale oder vaskuläre Strukturen in der OMZ und repräsentiert wahrscheinlich Marker für Zellpopulationen, die in der Emx2-/- Mutante spezifisch fehlen. Die Abwesenheit dieser Gene in der Emx2-/- Mutante weist auf Veränderungen in verschiedenen Pfaden und Prozessen hin, insbesondere im Notch- und Chemokin-Pfad, in Prozessen der Zellmigration, der axonalen Wegfindung und der Angiogenese; zudem wird ein Zusammenhang zwischen der hippocampalen Morphogenese und der Pia sowie der Cajal-Retzius Zellen aufgezeigt.