Podcasts about hippokampus

In diesem Podcast geht es um aktuelle Studien, die belegen, dass der Verzehr von Fertigprodukten, Süßigkeiten und auch Softdrinks enorme Auswirkungen auf unser Gehirn hat. Man hat herausgefunden, dass das Gehirn von Menschen, die vermehrt Fastfood, Süßigkeiten, Softdrinks und somit „schlechte“ Nahrung zu sich nehmen, dem der Gehirne von depressiven Menschen sehr ähnelt. Eine entscheidende Rolle spielt hier der Hippokampus (ist ein Teil des Gehirns und die Schaltzentrale des limbischen Systems; funktionell vor allem an der Bildung und Aufrechterhaltung von Gedächtnisinhalten sowie an Lernprozessen beteiligt). Der durch die Zufuhr von ungesunder Nahrung kleiner wird und sich zurückzieht. Den gleichen Effekt hat man bei dem Gehirn von depressiven Menschen festgestellt. Dies alles lässt den Schluss zu, dass die Zufuhr von gesunder Nahrung ebenfalls erhebliche Auswirkungen auf unser Gehirn hat und somit z.B. Depressionen entgegenwirken kann. Wir können ganz viel selbst tun, um unser wichtigstes Organ, unser Gehirn, wieder ins Gleichgewicht zu bringen. In diesem Podcast erfährst Du

Zusammenfassend gibt es Hinweise dafür, dass Schlaf eine Rolle für die Gedächtniskonsolidierung spielt. Ein möglicher Mechanismus stellt eine Reaktivierung der beteiligten neuronalen Netzwerke in Hippokampus und Neocortex dar. Mögliche Folge ist die Integration der neuen Gedächtnisinhalte in bestehende Netzwerke des Langzeitgedächtnisses. Studien haben bereits versucht, Gedächtnisinhalte während des Schlafes künstlich zu reaktivieren und konnten feststellen, dass dadurch einerseits die Leistung gesteigert wurde und andererseits während der Reaktivierung im Schlaf hippokampale und kortikale Strukturen aktiviert und ihre Konnektivität verstärkt wurde (Rasch et al., 2007; Rudoy et al., 2009; van Dongen et al., 2012). Ziel der vorliegenden Studie ist es, die Auswirkung eines einstündigen Nachmittagsschlafes auf die Gedächtnisleistung gesunder männlicher Probanden zu untersuchen. Dabei soll überprüft werden, ob eine künstliche Reaktivierung deklarativer Gedächtnisinhalte möglich ist. Bisherige Reaktivierungsstudien beschränkten sich auf visuell-deklarative, sowie prozedurale Lernaufgaben. In der vorliegenden Studie soll das Lernen von klassischen Wortlisten getestet werden. Dabei wird eine Gedächtnismethode verwendet, die mit räumlichen Assoziationen arbeitet und damit das Lernen von Wortlisten für die vorliegende Studienart möglich macht. Ziel ist es dabei festzustellen, ob die Stimulation während des Tiefschlafs zu einer verbesserten Wiedergabe der reaktivierten Begriffe führen kann. Die Arbeit untersuchte außerdem den Zusammenhang des Lernens mit konventionellen und quantitativen Schlaf-EEG-Parametern.

Epilepsie ist eine der häufigsten neurologischen Erkrankungen beim Menschen, ebenso wie bei unseren Haustieren. Weltweit sind um die 50 Millionen Menschen an Epilepsie erkrankt (ANONYMOUS, 2014a). Die der Epilepsie unterliegenden Ursachen und ihre klinischen und pathologischen Ausprägungen können sehr vielfältig sein. Ein Zusammenhang zwischen epileptischen Anfällen und Hippokampussklerose (HS) wurde bereits vor fast 200 Jahren gezogen, als Bouchet und Kollegen den Hippokampus epileptischer Patienten erstmals als aufgehellt, verkleinert und verhärtet beschreiben (BOUCHET, 1825). Seitdem wurden das Auftreten und die Auswirkungen von HS oft und eingehend untersucht (THOM, 2009). Unter HS versteht man Neuronenverlust im Pyramidenzellband, der von reaktiver Astrogliose begleitet wird. Außerdem treten häufig auch Körnerzellpathologien (GCP) wie Körnerzellnekrosen oder Körnerzelldispersion (GCD) auf (HOUSER, 1990; BLUMCKE et al., 2002; WIESER, 2004). Beim Menschen ist die Temporallappenepilepsie (TLE) mit etwa 10% eine recht häufig auftretende Epilepsieform (TELLEZ-ZENTENO & HERNANDEZ-RONQUILLO, 2012). Sie geht mit typischen fokalen Anfällen einher, die sich hauptsächlich als Kontraktionen der Gesichts- und Kaumuskulatur manifestieren (FRENCH et al., 1993; SPENCER, 2002). Die Assoziation von TLE mit HS wird als einer der Schlüsselfaktoren für die bei dieser Epilepsieform häufig auftretende Pharmakoresistenz betrachtet (BLUMCKE et al., 2002). Untermauert wird dies durch die Tatsache, dass 80% der Patienten, die unter HS litten, nach einer chirurgischen Entfernung der veränderten Areale, von Anfallsfreiheit über mindestens die folgenden zwölf Monate profitieren (BLUMCKE et al., 2007).Über die Entstehung und die Frage, ob HS ein Auslöser oder eine Folge der Krampfanfälle ist, lässt sich trotz der bisher gewonnenen Fülle an Erkenntnissen zum heutigen Zeitpunkt nur spekulieren (JEFFERYS, 1999). Bei epileptischen Katzen wurde in den letzten Jahren vermehrt von limbischen Anfällen mit orofazialen Symptomen berichtet (FATZER et al., 2000; PAKOZDY et al., 2010; PAKOZDY et al., 2011). Durch frühere Arbeiten, die die Katze als Modelltier für die Epilepsieforschung verwendeten, war bereits bekannt, dass diese Art von Anfällen ihren Ursprung im Temporallappen haben (GASTAUT et al., 1959a; WADA et al., 1986a). Zudem wurden in letzter Zeit einzelne Fälle publiziert, bei denen die Hippocampi von Katzen mit orofazialen Anfällen histologische Veränderungen aufwiesen, die der HS des Menschen ähnelten (PAKOZDY et al., 2011; KLANG et al., 2015). Aufgrund fehlender systematischer Erhebung von gehirnpathologischen Daten, konnte jedoch bisher keine Aussage bezüglich der Häufigkeit des Auftretens dieser hippokampalen Veränderungen getroffen werden. In der hier vorgestellten Studie wurden daher das Vorkommen und die Ausprägung von Hippokampuspathologien bei epileptischen Katzen mit einer Vielzahl unterschiedlicher Krankheitsursachen untersucht. Besonderes Augenmerk wurde auf das Auftreten von HS und GCP und deren speziesspezifische Besonderheiten gelegt. Es wurde außerdem analysiert, ob die beim Menschen verwendeten Algorithmen zur Beurteilung epilepsieassoziierter Hippokampuspathologien auch bei der Katze angewendet werden könnten (BLUMCKE et al., 2007; BLUMCKE et al., 2009). Aus diesen Daten konnten schließlich Parallelen und auch Unterschiede zur Pathologie des Pyramiden- und Körnerzellbands des Menschen gezogen werden. Dadurch sollte der Grundstein dafür gelegt werden, dass einerseits die Tiermedizin von der großen Fülle an Informationen über humane HS profitieren kann, und andererseits für die Humanmedizin durch die Möglichkeit der Etablierung der Katze als Spontanmodell für HS neue Erkenntnisse gewonnen werden können.

Die Schizophrenie ist eine schwerwiegende psychiatrische Erkrankung, die ca. 1% der Weltbevölkerung betrifft und zu den teuersten Krankheiten der westlichen Gesellschaft gehört. Ihre Ätiopathogenese ist multifaktoriell bedingt, wobei bisher noch viele Faktoren ungeklärt sind. Mit Hilfe von Familien-, Zwillings- und Adoptionsstudien konnte die hohe genetische Komponente in der Schizophrenie nachgewiesen werden, wobei von einem polygenen Erbgang auszugehen ist. Bisher konnten anhand von genomweiten Assoziationsstudien, Kandidatengen- und Kopplungsstudien weit über 100 Gene und chromosomale Bereiche identifiziert werden, deren Replikation häufig inkonsistente Ergebnisse lieferte. Aufgrund dessen wird erhofft, durch Untersuchungen der Ausprägung einzelner krankheitsassoziierter Endophänotypen und Assoziation mit Genen einen neuen Weg gefunden zu haben, um auf weitere Gene zu stoßen. Endophänotypen bzw. intermediäre Phänotypen spiegeln der Krankheit zugrunde liegende, neurobiologische Eigenschaften wider, die mit der Krankheit assoziiert und vererbbar sind. Ihnen liegen quantitative Messgrößen neuropsychiatrischer Funktionen zu Grunde, die die Verbindung zwischen dem klinische Phänotyp und Genen ermöglichen könnten. GRIA1 ist ein Kandidatengen der Schizophrenie. Es ist auf Chromosom 5 in einer Region lokalisiert, die schon in mehreren unabhängigen genomweiten Studien als Suszeptibilitätsort für die Schizophrenie identifiziert wurde. GRIA1 kodiert für einen von vier AMPA Rezeptoren und ist somit an der glutamatergen Dysfunktion der Schizophrenie beteiligt. Desweiteren sind GRIA1-Untereinheiten bei schizophrenen Patienten im Hippokampus in verringerter Anzahl anzutreffen, hingegen im präfrontalen Kortex in höherer Anzahl im Vergleich zu Gesunden, wobei man annimmt, dass dies mitunter Einfluss auf bestimmte Gedächtnisprozzesse nimmt. Beide Hirnabschnitte sind an Gedächtnisfunktionen wie dem Erlernen und Einspeichern von Informationen beteiligt, und nehmen im Verlauf der Krankheit an Volumen ab. In der vorliegenden Arbeit wurde in einer Fall-Kontroll-Assoziationsstudie der Zusammenhang von zwei Markern des GRIA1- Gens und der Schizophrenie an 139 Schizophreniepatienten und 301 kaukasischen, gesunden Kontrollprobanden untersucht. Die Studienteilnehmer wurden dem Wechsler-Gedächtnistest (WMS-R) unterzogen und auf neuropsychologische Endophänotypen hin untersucht. Es konnte sowohl mit der Schizophrenie als auch mit den Endophänotypen verbales und visuelles Gedächtnis eine Assoziation mit dem GRIA1-Gen festgestellt werden. Der Marker rs11742573 war sowohl mit der Schizophrenie als auch mit den Endophänotypen verbales und visuelles Gedächtnis assoziiert, wobei Träger des A-Allel bzw. der AA-Genotyp häufiger bei Patienten zu finden war und gleichzeitg auf ein besseres verzögertes visuelles aber schlechteres verbales Gedächtnis hinwies. Der zweite Marker rs578772 zeigte keine Assoziation zur Schizophrenie, jedoch konnte ein Zusammenhang zu den Endophänotypen verbales und visuelles Gedächtnis festgestellt werden. Auch hier war das eine Allel mit besseren Leistungen im visuellen Testteil assoziiert, während das komplementäre Allel mit besseren Leistungen im verbalen Bereich assoziiert war. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit deuten daraufhin, dass das GRIA1 Gen an der Entstehung der Schizophrenie beteiligt sein könnte, sowie auch ein Zusammenhang zu den neuropsychologischen Endophänotypen verbales und visuelles Gedächtnis besteht. Um genauere Aussagen treffen zu können, werden allerdings noch weitere Studien mit mehreren Polymorphismen des GRIA1 Gens an einer größeren Stichprobe benötigt.

Die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HPA-Achse) ist ein hierarchisch organisiertes, neuroendokrines System, das unter anderem die Freisetzung des Nebennierenrindenhormons Kortisol, dem zentralen Hormon der Stressantwort und der Homöostase des Organismus in Bezug auf die Anpassung an Umweltanforderungen, regelt. Die HPA-Achse ist in ein komplexes System von Regulationsnetzwerken eingebunden, über die der Organismus die Anpassung an ständig wechselnde Anforderungen erfasst und steuert. Fehlanpassungen der HPA-Achse sind hierbei von großer klinischer Bedeutung, da sie zu psychiatrischen Erkrankungen führen können. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, HPA-Achsen-regulierende kortikale Netzwerke mithilfe der funktionalen Magnetresonanztomographie (fMRT) in verschiedenen Versuchansätzen zu identifizieren. Der Stand der bisherigen Forschungsergebnisse deutet darauf hin, dass es grundsätzlich einen mit der Methode der fMRT messbaren Zusammenhang zwischen diesen kortikalen Netzwerken im Gehirn und der neuroendokrinologischen Stressregulationsachse (HPA-Achse) gibt. Wichtige Knotenpunkte solcher kortikaler Netzwerke sind dabei insbesondere Kerne der Amygdala, Teile des Hippokampus und des Hypothalamus sowie Bereiche des präfrontalen Kortex. Diese Regionen üben zum einen Einfluss auf die Freisetzung des Corticotropin-releasing-Hormons (CRH) im Hypothalamus aus, zum anderen werden sie durch Kortisol rekursiv in ihrer Funktion durch ein negatives Feedback beeinflusst. Diese beiden Aspekte wurden im Rahmen dieser Arbeit in separaten Analysen bearbeitet: Es wurde zunächst untersucht, ob die Aktivität der kortikalen Netzwerke des Gehirns in Ruhe das Ergebnis des kombinierten Dexamethason-Suppressions-CRH-Stimulations-Tests (Dex/CRH-Test) als sensitiven endokrinologischen Stresstest vorhersagen kann. Ferner wurde untersucht, ob sich die Aktivität der Ruhenetzwerke durch eine experimentelle Modulation des Kortisolspiegels signifikant verändert, wobei sowohl der Effekt einer intravenösen Applikation von Kortisol im Vergleich zu Placebo als auch der Effekt einer durch Dexamethason herbeigeführten Suppression von Kortisol untersucht wurde. Bei der hierfür durchgeführten Studie handelt es sich um ein placebo-kontrolliertes, endokrinologisches fMRT-Experiment im Cross-Over-Design mit kombinierter EEG. Zusätzlich zu den EEG/fMRT-Ruhe-Messungen wurde ein Dex/CRH-Test außerhalb des MRT aufgenommen, um die Funktionalität der HPA-Achse in den Probanden zu quantifizieren. Es wurden 20 gesunde männliche Probanden untersucht. An den Messtagen 1 und 3 wurde je eine knapp einstündige kombinierte EEG/fMRT-Messung durchgeführt, wobei einmal 20 mg Kortisol, gelöst in 10 ml Kochsalzlösung, und einmal 0,9%-ige Kochsalzlösung (10 ml) während der Messung durch eine Bolusinjektion verabreicht wurden. Am Messtag 2 wurden die EEG/fMRT-Ruhe-Daten (~ 15 Minuten) im Status der Kortisolsuppression durch Dexamethason aufgenommen. Die kombinierte EEG-Messung diente hier vor allem der Vigilanzüberwachung der Probanden, da aus verschiedenen Studien bekannt ist, dass sich die Ruhenetzwerke des Gehirns in Abhängigkeit des Vigilanzstatus verändern. An einem zusätzlichen 4. Messtag wurde außerhalb des MRT an einer Teilgruppe der Probanden die Wirkung einer Kortisolbolusinjektion (20 mg) auf Blutdruck, Puls und Sauerstoffsättigung bestimmt und zusätzlich auch die Wirksamkeit des extern zugeführten Kortisols auf die HPA-Achse ermittelt. Die fMRT-Ruhe-Daten wurden mit komplementären Methoden aus dem Bereich der Konnektivitätsanalysen untersucht. Dabei wurden sowohl hypothesengeleitete Analysen von Ruhenetzwerken über die Seed-Methode als auch Kreuzkor-relationsanalysen definierter Regionen, oder - im explorativen Ansatz - des gesamten Gehirns einschließlich voxelbasierter Verfahren, angewandt. Die Analysen zur Modulierung des Kortisolmilieus insgesamt betrachtet lassen den Schluss zu, dass sich die funktionelle Konnektivität des Gehirns in Ruhe durch die Änderung des Kortisolmilieus ändert, sei es durch direkte exogene Kortisolgabe, oder indirekten Kortisolentzug durch die Dexamethasonsuppression. Der Schwerpunkt dieser kortisolabhängigen Modulation lag dabei in präfrontal basierten Ruhenetzwerken. In den Analysen, in denen die drei Zustände der Kortisolmilieuänderungen (Kortisol, Placebo, Kortisolsuppression) verglichen wurden, zeigten sich stärkere Effekte durch die Kortisolsuppression als durch das exogen zugeführte Kortisol. Diese Effekte hatten ihren regionalen Schwerpunkt für die hypothesenbasierte Seedanalyse im medialen präfrontalen Kortex/anterioren cingulären Kortex (ACC), und in der explorativen Analyse im dorsolateralen präfrontalen Kortex. Effekte auf den Hippokampus und die Amygdala waren dabei relativ schwach ausgeprägt. Die Analysen der dynamischen Änderung nach Kortisolgabe im Vergleich zu Placebo zeigten Effekte im subcallosalen/ subgenualen ACC und im dorsalen ACC, sowohl im hypothesengesteuerten als auch im explorativen Ansatz. Da der Analyseschwerpunkt bisheriger Arbeiten auf der Hippokampus/Amygdala-Region lag wird neu postuliert, dass Akuteffekte nach 20 mg Kortisol möglicherweise auf ACC-Regionen stärker wirken als auf den Hippokampus. Ebenfalls hergestellt werden konnte ein prädiktiver Zusammenhang zwischen der Stärke der funktionellen Konnektivität in limbischen und paralimbischen Regionen in Ruhe, insbesondere hippokampaler Netzwerke, und dem Ergebnis des Dex/CRH-Tests. Da der Dex/CRH-Test das gesamte zerebrale Feedbacksystem belastet, kann hieraus abgeleitet werden, dass spezifische Netzwerke in beiden Korrelationsrichtungen einen Einfluss auf das Ergebnis des Dex/CRH-Tests haben. Damit wurde erstmals indirekt das Regulationssystem sichtbar gemacht, das durch den Dex/CRH-Test belastet wird. In zukünftigen Studien können die konzentrations- und zeitabhängige Sensitivität der Ruhenetzwerke gegenüber Kortisol, zusammen mit der funktionellen Konnektivität, die die individuelle Regulation der HPA-Achse vorhersagt, als Grundlage zur Etablierung eines Stressbiomarkes verwendet werden.

Fri, 8 Feb 2008 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/8253/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/8253/1/Plack_Alexandra_Piroschka.pdf Plack, Alexandra Piroschka

Innerhalb des letzten Jahrhunderts intensiver Gedächtnisforschung ist es noch nicht gelungen, ein vollständiges und allgemein gültiges Modell für die Bildung von Langzeitgedächtnis zu entwickeln. Einige neuronale Moleküle, insbesondere Proteinkinasen und Transkriptionsfaktoren, scheinen hierbei in bestimmten Hirnregionen, deren Einbeziehung vom Lerntest abhängig ist, eine essentielle Bedeutung zu haben. Welche Rolle die lerninduzierte Neu-Expression von Genen (Transkription bzw. Translation) einnimmt, die als Teilprozesse der Konsolidierung postuliert werden, ist nach wie vor nicht eindeutig geklärt. Die Bedeutung dieser Teilprozesse wurde in dieser Arbeit bei Mäusen unter Verwendung von zwei hippokampusabhängigen Lerntests (auditorische trace-Konditionierung und kontextuelle Konditionierung) näher untersucht. Die drei hierbei im Vordergrund stehenden Aspekte waren die pharmakologische Validierung der Lerntests, der regionenspezifische Nachweis neuronaler Aktivierung und Untersuchungen zur Expression lernspezifischer Gene. Die pharmakologische Validierung der beiden Tests zeigte, dass durch lokale Gabe der translationshemmenden Substanz Anisomycin in den dorsalen Hippokampus zu verschiedenen Zeitpunkten vor und nach dem Lernereignis das Gedächtnis beeinträchtigt ist. Die proteinsyntheseabhängige Phase ist bei der kontextuellen Konditionierung spätestens nach einer Stunde abgeschlossen. Demgegenüber hatte die Hemmung der Transkription mit Amanitin auf keinen der beiden Tests Einfluss auf die Gedächtnisbildung. Die neuronale Aktivierung, die anhand der Induktion ausgewählter Immediate early genes (IEGs) im Hippokampus untersucht wurde, sollte indirekt Hinweise auf Genexpression liefern. Die IEGs waren im Gegensatz zur Literatur bei trace-Konditionierung schwach induziert (zif268 mRNA in CA1 und CA3) bzw. bei kontextueller Konditionierung nicht nachweisbar (c-Fos Protein in CA1). Um alternativ dazu die neuronale Aktivierung bezüglich einer erhöhten Proteinbiosyntheserate zu untersuchen, wurde eine Methode etabliert und validiert, die den Einbau der [35S]-markierten Aminosäuren Methionin und Cystein in neu synthetisierte Proteine regionenspezifisch darstellt (funktionelle Proteinbiosynthese). Hierbei zeigte sich in der Subregion CA1 des dorsalen Hippokampus eine erhöhte Proteinbiosyntheseaktivität nach kontextueller Konditionierung. Ein besonderer Vorteil der Methode besteht darin, dass mit Hilfe der Autoradiogramme funktionelle Netzwerke aufgezeigt werden können, indem Korrelationen in der Proteinbiosyntheseaktivität zwischen verschiedenen Hirnregionen auf deren funktionelle Einheit im Zusammenhang mit dem Lerntest verweisen. Unserer Erkenntnis nach ist das einer der ersten Befunde, womit bei Mäusen erfolgreich lernbedingte Veränderungen der Proteinbiosynthese unter Wahrung neuroanatomischer Auflösung dargestellt werden konnten. Die Untersuchungen zur lerninduzierten Expression spezifischer Gene erfolgten auf Ebene der Proteine, da bei der pharmakologischen Validierung der Lerntests nicht gezeigt werden konnte, dass Transkriptionsprozesse für die Gedächtnisbildung essentiell sind. Ausgehend von einem Standardprotokoll der zweidimensionalen Gelelektrophorese wurden unter Verwendung der radioaktiven Markierung von Proteinen mit [35S]-Methionin/Cystein Verbesserungen dieses Verfahrens hinsichtlich Sensitivität und signal-to-noise ratio erzielt. Mit dem verbesserten Verfahren konnte ein Protein gefunden werden, das nach kontextueller Konditionierung im Vergleich zu unbehandelten Tieren eine Veränderung der Nettoladung (Verschiebung des isoelektrischen Punktes) aufweist, was auf einen Unterschied in der posttranslationalen Modifikation schließen lässt. Quantitative Unterschiede wurden nicht gefunden. Dies ließe sich damit erklären, dass die Verfahren zu Proteinextraktion vor allem zytosolische Proteine berücksichtigen, membranständige Proteine jedoch weitgehend vernachlässigen. Zusammengefasst wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Algorithmus etabliert, der sich auf vielfältige Art und Weise für Fragestellungen zur Charakterisierung lern- bzw. stressinduzierter Proteine unter Berücksichtigung neuroanatomischer Aspekte anwenden lässt. Berücksichtigt man, dass Anisomycin neben der Proteinsynthesehemmung auch andere zelluläre Prozesse beeinflusst, so fällt die vorliegende Arbeit kein abschließendes Urteil über die Rolle der Proteinbiosynthese bei hippokampusabhängigen Lernprozessen. Dies kann zu einem erheblichen Teil an der nichttopographischen Anatomie des Hippokampus liegen, so dass zukünftige Studien sich auf eng umrissene Hirnareale konzentrieren sollten.

In der CA1 Region des Hippocampus von Mäusen existieren zwei funktionell und morphologisch unterschiedliche Arten von Astrozyten, die aufgrund des Besatzes mit Glutamat-Rezeptoren bzw. Glutamat-Transportern als GluR- und GluT-Zellen bezeichnet werden (Matthias et al., 2003). In der vorliegenden Arbeit wurden die Astrozyten der CA1-Region des humanen Hippocampus von Patienten mit TLE und die Astrozyten der SGZ des Gyrus dentatus in einem Maus Epilepsie-Modell untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass auch im humanen Hippocampus zwei Gruppen von Astrozyten existieren, die offensichtlich ähnliche funktionelle und morphologische Eigenschaften besitzen wie die GluR- und GluT-Zellen im Hippocampus von Mäusen. Bei einer der zwei untersuchten Patientengruppen, den Patienten mit AHS, kommt es jedoch krankheitsbedingt zum nahezu vollständigen Verlust der GluT-Zellen und damit verbunden zu massiven Veränderungen in der Kalium- und Glutamatpufferkapazität. Darüberhinaus konnte durch Transkript-Analysen gezeigt werden, dass es bei den verbliebenen GluR-Zellen dieser Patienten zu Veränderungen im Flip/Flop-Spleiß-Verhältnis der GluR1-Untereinheit kommt. Hierbei ist der relative Anteil von GluR1 in der Flip Version erhöht. Diese Veränderungen tragen zur Genese und/oder Ausbreitung von Anfallsaktivität bei. In der SGZ des Gyrus dentatus von Mäusen findet man, im Gegensatz zur CA1-Region, mindestens drei unterschiedliche Typen von Astrozyten. Zum einen gibt es als „radiale“ Glia bezeichnete Zellen, die einen langen, in die Körnerzellschicht reichenden Fortsatz haben. Das Strommuster und die Glutamat-Sensitivität dieser Zellen entspricht dem der GluT-Zellen in der CA1 Region. Zusätzlich findet man Zellen mit der Morphologie von GluR-Zellen, von denen aber nur ein Teil auch das Strommuster von GluR-Zellen besitzt. Die übrigen Zellen sind durch das Fehlen einzelner Stromkomponenten gekennzeichnet. Die Ergebnisse dieser Arbeit weisen darauf hin, dass die Astrozyten keine einheitliche Zellpopulation darstellen, sondern, dass regional unterschiedlich, verschiedene Gruppen von Astrozyten existieren. Dies konnte nicht nur im Hippocampus von Mäusen, sondern auch im humanen Hippocampus gezeigt werden, wo es krankheitsbedingt bei einer bestimmten Form der TLE zu Veränderungen der Zusammensetzung der Astrozytenpopulationen und zu Veränderungen an Glutamat-Rezeptoren kommt.

Ziel der vorliegenden Studie ist es, die konzentrationabhängige Wirkung von Sevofluran auf die adulte Neurogenese im Gyrus dentatus der Ratte nach inkompletter globaler zerebraler Ischämie gegenüber einer mit Halothan anästhesierten Vergleichs-Gruppe zu untersuchen. Die Tiere wurden dazu randomisiert in die folgenden Gruppen eingeteilt: Je drei Ischämie (BCAO)-Gruppen stehen drei Scheinversuch (SV)-Gruppen gegenüber: Gruppe 1 (Sevofluran 1,4 Vol%, BCAO), Gruppe 2 (Sevofluran 2,8 Vol%, BCAO), Gruppe 3 (Halothan 0,8 Vol%, BCAO), Gruppe 4 (Sevofluran 1,4 Vol%, SV), Gruppe 5 (Sevofluran 2,8 Vol%, SV), Gruppe 6 (Halothan 0,8 Vol%, SV). Die Vorderhirnischämie wurde durch 10-minütigen beidseitigen Verschluss der Aa. carotides communes in Kombination mit hämorrhagischer Hypotension erzeugt. Zusätzlich zu den operierten Versuchs-Gruppen (Gruppe 1-6) existiert für die histologischen Untersuchungen eine Nativ-Gruppe (Gruppe 7) zur physiologischen Referenz. An 7 aufeinanderfolgenden Tagen wurde allen Tieren 1x täglich, beginnend einen Tag nach der Operation, 5-Bromo-2-deoxyuridin (BrdU) intraperitoneal appliziert. Nach 28 Tagen wurden die Tiere in Narkose euthanasiert und mit 4 % Formalin perfundiert. Die aufbereiteten Gehirne wurden mit HE gefärbt, um den histopathologischen Schaden der CA1- und CA3-Region des Hippokampus und das Volumen des Gyrus dentatus zu ermitteln. Des Weiteren wurde eine BrdU-Immunhistochemie-Färbung zur Detektion proliferierter Zellen im Gyrus dentatus angefertigt. Mit Hilfe der Immunfluoreszenzfärbung erfolgte die Untersuchung der neu gebildeten Zellen auf Doppelmarkierung mit BrdU und NeuN. In der HE-Färbung ergab sich in allen BCAO-Gruppen gegenüber den jeweiligen SV-Gruppen und der Nativ-Gruppe eine Nervenzellschädigung, die innerhalb der BCAO-Gruppen keine signifikanten Unterschiede aufwies. Dies zeigt einen vergleichbaren neuroprotektiven Effekt der Narkosemittel. Die Anzahl proliferierender Vorläuferzellen war in der Sevofluran 2,8 Vol% BCAO-Gruppe und in der Halothan 0,8 Vol% BCAO-Gruppe gegenüber den jeweiligen SV-Gruppen signifikant erhöht. In der Sevofluran 1,4 Vol% BCAO-Gruppe ergab sich hier nur eine tendenzielle Erhöhung gegenüber der dazugehörigen SV-Gruppe, für deren Ursache eine konzentrationsabhängige Beeinflussung des Sevofluran auf den apoptotischen Zelltod proliferierter Zellen vermutet wird. Der in der Immunfluoreszenz-Färbung ermittelte Prozentsatz an neugebildeten Neuronenn lag bei allen Tieren bei ca. 90 %. Es zeigte sich, dass eine mit Nervenzellverlust verbundene zerebrale Ischämie zu einer deutlich gesteigerten Neurogeneserate führt, unabhängig von der Wahl des verwendeten Narkosemittels. Sowohl Sevofluran als auch Halothan können folglich als Anästhetika für die Untersuchung adulter Stammzellen verwendet werden, wobei allerdings die verwendete Konzentration des Anästhetikums eine Rolle spielt.

Fri, 7 Feb 2003 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/1167/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/1167/1/Matz_Susanne.pdf Matz, Susanne