Die Rolle der induzierbaren Stickstoffmonoxid-Synthetase (iNOS) in einwandernden Leukozyten in einem Schlaganfallmodell der Maus

Abstract

Die vorliegende Arbeit diente der Untersuchung der iNOS-Expression in einwandernden Leukozyten sowie ortständiger Mikroglia nach transienter zerebraler Ischämie. Der iNOS wird eine wichtige Rolle in der Vermittlung des späten ischämischen Schadens durch Produktion toxischer Mengen an NO zugeschrieben. Der Expressionsort des iNOS-Proteins ist jedoch bisher ungeklärt. Es gibt Hinweise darauf, dass während und nach dem ischämischen Ereignis einwandernde Leukozyten iNOS exprimieren und somit zu einer Vergrößerung des Infarkts führen. Jedoch ist auch eine Expression der iNOS in residenten Gliazellen beschrieben worden. Zur Beantwortung dieser Fragestellung wurde in der vorliegenden Arbeit ein GFP-Chimären-Modell verwendet, welches eine Unterscheidung zwischen einwandernden Zellen und residenter Glia zulässt. Durch die Transplantation von Knochenmark aus iNOS- defizienten (iNOS-/-) Mäusen in Wildtyp(wt)-Tiere und umgekehrt wurden Chimären geschaffen, die entweder nur in Zellen des peripheren Blutes oder nur in Zellen des ZNS iNOS exprimierten. Zwischen den vier untersuchten Transplantationsgruppen (wt→wt, iNOS-/-→iNOS-/-, iNOS-/-→wt, wt→iNOS-/-) war kein Unterschied in der Infarktgröße nach 45-minütiger transienter fokaler zerebraler Ischämie festzustellen. Es war keine Expression der iNOS in den Wildtyp-Mäusen und auch keine Protektion der drei verwendeten unterschiedlichen iNOS-Knock-out-Mäuse gegenüber ihren Wildtypen im verwendeten Modell der transienten Ischämie nachzuweisen. Nach den gewonnenen Daten muss die Rolle der iNOS nach zerebraler Ischämie kritisch betrachtet werden. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit und die verschiedener anderer Studien weisen darauf hin, dass die iNOS nicht generell als Mediator der schadensvergrößernden Inflammationsreaktion nach zerebraler Ischämie zu sehen ist.

The present study set out to examine the expression of iNOS in CNS- infiltrating leukocytes and resident micoglia after transient cerebral ischemia. iNOS is thought to play an important role in the mediation of late ischemic damage by producing toxic amounts of NO. Yet the site of iNOS expression is still unclear. It has been reported that infiltrating leukocytes express iNOS after cerebral ischemia and thereby can lead to enlargement of the infarcted area. However, an expression of iNOS has also been reported in resident microglia . In order to further clarify this discrepancy we used a rodent gfp-chimera which allows the differentiation of infiltrating cells from resident glia. By transplanting bone marrow from iNOS-deficient mice into wildtypes and vice versa chimera were generated that either expressed iNOS in peripheral blood cells or in resident CNS cells. No difference in infarct size could be detected between the four transplantation groups (wt→wt, iNOS-/-→iNOS-/-, iNOS-/-→wt, wt→iNOS-/-) after 45 min of transient focal cerebral ischemia. Based on this data the role of iNOS in the post-ischemic setting has to be reevaluated. The findings of this study suggest that iNOS may not be a general mediator of the inflammatory reaction after cerebral ischemia.