Ergebnisse

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Die Ergebnisse der Arbeit sind den unten aufgeführten Publikationen entnommen und werden wie folgt zitiert:

Referenz # 23 : Harms C, Lautenschlager M, Bergk A, Katchanov J, Freyer D, Kapinya K, Herwig U, Megow D, Dirnagl U, Weber JR, Hörtnagl H. (2001) Differential mechanisms of neuroprotection by 17 β-estradiol in apoptotic versus necrotic neurodegeneration. J. Neurosci. 21:2600-2609.

Referenz # 24 : Kapinya JK*, Harms U*, Harms C, Blei K, Katchanov J, Dirnagl U, Hörtnagl, H (2003) Role of NAD(P)H:quinone oxidoreductase in the progression of neuronal cell death in vitro and following cerebral ischemia in vivo. (* equal contribution). J. Neurochem. 84:1028-1039.

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Referenz # 25 : Harms C, Bösel J, Lautenschlager M, Harms U, Braun JS, Hörtnagl H, Dirnagl U, Kwiatkowski DJ, Fink K, Endres M (2004) Neuronal gelsolin prevents apoptosis by enhancing actin depolymerization. Mol Cell Neurosci, 25:69-82.

Anstieg der NQO1-Aktivität nach OGD und AF64A: Nach Behandlung der neuronalen kortikalen Kulturen mit OGD stieg die NQO1-Aktivität im Vergleich zu den unbehandelten Schwesternkulturen signifikant um mehr als das 1,6- bzw. 2-fache mit biphasischem Verlauf an (Maxima nach 1 h und 24 h). Wurden kortikale neuronale Kulturen dem Toxin AF64A ausgesetzt, zeigte sich 24 h nach Applikation ein Anstieg der Enzymaktivität der NQO1 um das 2,5-fache [Referenz # 24, Abb.1, 2].

Hemmung der Proteinsynthesehemmung verhindert NQO1-Aktivitätsanstieg: Um herauszufinden, ob der Aktivitätsanstieg auf einer de novo Synthese des Enzyms basiert, wurden die Kulturen mit Cycloheximid (500 ng/ml) vorbehandelt. Nach Inhibition der Proteinsynthese war kein Anstieg der Enzymaktivität zu beobachten [Referenz # 24, Tabelle 1].

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NQO1-Aktivität vor allem in Astrozyten, aber nach Schädigung auch in Neuronen: Enzym-und immunhistochemisch lokalisierten wir in Kontrollkulturen die NQO1-Aktivität ausschließlich in Astrozyten. 48 Stunden nachAF64A-Gabe konnten wir eine Verstärkung der Aktivität, eine Zunahme der Zahl NQO1-positiver Zellen und darüber hinaus eine Expression der NQO1 in Neuronen nachweisen [Referenz # 24, Abb.3 und Tabelle 2].

Hemmung der NQO1 schützt Neuronen vor AF64A und OGD: Zur Differenzierung, ob der Anstieg der Aktivität der NQO1 einen exazerbierenden oder protektiven Einfluss auf den neuronalen Schaden nimmt, behandelten wir mit den NQO1-Inhibitoren Dicumarol, Cibacron-Blau oder Chrysin. Unter niedrigen Dosen (10-100 nM), die den humanen Plasmakonzentrationen der klinisch eingesetzten Cumarin-Derivate entsprechen, zeigte sich morphologisch und durch den Abfall der LDH ein Schutz gegen die Schädigung durch OGD bzw. AF64A [Referenz # 24, Abb.4,5]. Diese Ergebnisse wurden auch in vivo nach fokaler Ischämie bestätigt.Die Analysen der Hirnschnitte 48 h nach der Ischämie ließen signifikant kleinere Infarktvolumina bei Tieren mit Dicumarol-Behandlung erkennen [Referenz # 24, Abb.7].

Die Induktion der NQO1 mittels TBHQ potenziert den Schaden in vitro: Nach chemischer Induktion der NQO1 mit TBHQ zeigte sich eine signifikante Potenzierung des Schadens in beiden in vitro Modellen der Neurodegeneration. Die verstärkte Schädigung durch TBHQ konnte mit Dicumarol (10-100 nM) aufgehoben werden [Referenz # 24, Abb.6].

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17 β-Estradiol schützt hippokampale und septale, aber nicht kortikale Neuronen vor AF64A-induzierter Neurodegeneration: Eine Langzeitvorbehandlung (20 h) mit 17 β-Estradiol (0,1;1,0 µM) vor der AF64A-Behandlung war die niedrigere Dosis (0,1 µM) mit einer signifikanten LDH-Abnahme nach 72 h in hippokampalen und septalen, aber nicht in kortikalen Kulturen verbunden [Referenz # 23, Abb.1].

Niedrigere Expression von Estrogenrezeptor-α in kortikalen Neuronen:

Um herauszufinden, ob die regional unterschiedliche neuroprotektive Wirkung des Hormons von der Existenz spezifischer Estrogenrezeptoren abhängt, untersuchten wir immunzytochemisch deren Expression in den drei untersuchten Hirnstrukturen. In hippokampalen und septalen Kulturen war die Expression des α-Estrogenrezeptors stärker ausgeprägt als die des ß- Estrogenrezeptors. In kortikalen Kulturen überwog jedoch der ß-Estrogenrezeptor wesentlich [Referenz # 23, Abb.6].Die protektive Wirkung von Estradiol konnte sowohl nach Blockade der Estrogenrezeptoren (Tamoxifen oder ICI 183,780) und Proteinsynthesehemmung (Cycloheximid) als auch durch Hemmung der PI-3-Kinase (LY 294002) antagonisiert werden [Referenz # 23, Tabelle 2].

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Verstärkung der Apoptose bei Fehlen von Gelsolin: Neuronale Kulturen von gsn / Mäusen wiesen nach AF64A-Gabe eine stärkere Schädigung als die von gsn / Mäusen auf [Referenz # 25, Abb.2D]. Die zu verschiedenen Zeitpunkten bestimmte Aktivität der Caspase-3 war nach 6 h nachweisbar und stieg im Verlauf nach AF64A-Behandlung an. Sie erschien signifikant höher in gsn / Kulturen als in gsn+ / +Kulturen [Referenz # 25, Abb.8A].

Das Aktin-depolymerisierende Cyto D bewirkte eine Protektion der gsn+ / +und gsn / Kulturen gegen AF64A und senkte die Caspase-3-Aktivität auf gleiches Niveau, während die Gabe der Aktin-stabilisierende Substanz Jaspla zu einer Exazerbation des Schadens in gsn+ / +und vor allem in gsn / Neuronen, verbunden mit einem Anstieg der Caspase-3-Aktivität, führte [Referenz # 25, Abb.6C-E, 8C].


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27.03.2006