dc.contributor.author
Brandt, Moritz
dc.date.accessioned
2018-06-07T19:06:09Z
dc.date.available
2006-08-16T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/5731
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-9930
dc.description
Titelblatt und Inhaltsverzeichnis
Einleitung
Material und Methoden
Ergebnisse
Diskussion
Zusammenfassung
Literaturverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Danksagung
Erklärung
dc.description.abstract
Adulte Neurogenese bezeichnet die Neubildung von Nervenzellen im erwachsenen
Gehirn. Dies findet in zwei Bereichen des Cerebrums statt: im Bulbus
olfactorius und im Gyrus dentatus des Hippocampus. Die meisten bisherigen
Studien beschäftigten sich mit zwei Schlüsselereignissen der adulten
Neurogenese: die Proliferation der Stammzellen und die Zahl der neu
entstandenen reifen Zellen (Körnerzellen) vier Wochen nach der Zellteilung. In
der hier vorliegenden Studie wurde das Expressionsmuster unterschiedlicher
Proteine (insbesondere calciumbindender Proteine) benutzt, um verschiedene
Entwicklungsstadien adulter Neurogenese im Hippocampus der Maus zu
charakterisieren. Proliferierende Zellen wurden mittels Injektion des
Thymidin-Analogons BrdU und anschließender immunhistochemischer Bearbeitung
mit spezifischen Antikörpern in vivo sichtbar gemacht und sowohl qualitativ
als auch quantitativ untersucht. Es wurde die Expression drei verschiedener
calciumbindender Proteine (Calbindin, Calretinin und Parvalbumin) in den
Vorläuferzellen zu verschiedenen Zeitpunkten (1 Tag, 3 Tage, 7 Tage, 2,5
Wochen und 4 Wochen) nach der BrdU-Applikation analysiert. Wir fanden keine
BrdU-markierten Zellen, die Parvalbumin exprimierten. Reife Körnerzellen
exprimieren Calbindin frühestens drei bis vier Wochen nach der initialen
Zellteilung, in der das BrdU aufgenommen wurde. Interessanterweise gab es aber
auch BrdU-markierte Zellen, die Calretinin (CR) exprimierten, obwohl
Calretinin bislang in dieser Hirnregion nur als Marker von Interneuronen
bekannt war. Die CR-Expression begann bereits ein bis drei Tage nach der
initialen Zellteilung der Vorläuferzellen, erreichte ein Maximum (75% der
BrdU-markierten Zellen) eine Woche nach der BrdU-Applikation und verschwand
vier bis sechs Wochen später in den inzwischen reifen Neuronen. Somit handelt
es sich bei CR um ein relativ spezifisches transientes Genprodukt neu
entstandener unreifer Neurone. Durch den Ausschluss der Kolokalisation
interneuronspezifischer Marker wie GABA und dem GABA-A1-Rezeptor in den CR
/BrdU-doppelmarkierten Zellen, konnte ausgeschlossen werden, dass es sich um
neue Interneurone handelte. Die Expression des körnerzellspezifischen Markers
Prox-1 und des exzitatorischen Neurotransmittertransporters EAAT bewiesen
hingegen, dass es sich bei diesen Zellen um neu entstandene exzitatorische
Körnerzellen handelt. Mit Hilfe des Proliferationsmarkers Ki-67 konnte gezeigt
werden, dass die transiente Expression Calretinins in den unreifen
Körnerzellen auf das postmitotische Entwicklungsstadium beschränkt ist: CR-
positive Zellen waren stets Ki-67-negativ. Stimuli der adulten Neurogenese
haben einen proliferationssteigernden Effekt (körperliche Aktivität, durch
Kainat induzierte epileptische Anfälle) oder einen positiven Effekt auf das
Überleben der neuronalen Vorläuferzellen (reizreiche Lebensumgebung: enriched
environment ). Während die proliferationssteigernden Stimuli zu einer Erhöhung
der Anzahl CR-positiver Zellen im Gyrus dentatus führten, kam es zu keiner
signifikanten Steigerung der CR-positiven Zellen bei der enriched-
environment-Gruppe (Obwohl auch bei dieser Gruppe nach 4 Wochen mehr neue
Nervenzellen nachzuweisen waren). Diese Daten lassen darauf schließen, dass
der überlebenssichernde Effekt, der bei diesem Versuchsaufbau auftritt, die
Vorläuferzellen beeinflusst, die sich im späten CR-Stadium befinden.
Zusammenfassend erbrachte diese Arbeit folgende neue Erkenntnisse:
Unreife Körnerzellen exprimieren im postmitotischen Stadium ihrer
Differenzierung transient CR.
Nach abgeschlossener Entwicklung wechseln Körnerzellen ihr calciumbindendes
Protein von CR zu Calbindin.
Die Zahl CR exprimierender Zellen im Gyrus dentatus spiegelt das Maß der
dort stattfindenden Neurogenese wieder.
Die unterschiedliche Ausprägung der Erhöhung der Anzahl CR-positiver Zellen
nach Stimulation der adulten Neurogenese, kann Aufschluss darüber geben, ob
frühe prae- oder späte postmitotische Zellen durch den Stimulus beeinflusst
werden.
de
dc.description.abstract
It is well accepted that in the hippocampus new neurons are generated
throughout life. In most studies to date, adult hippocampal neurogenesis has
been investigated by assessing two key events: the proliferation of the
progenitor cells in the dentate gyrus and the survival of the progeny and
expression of neuronal markers about 4 weeks later. Much less is known about
the period of neuronal development in between. New born granule cells express
several proteins during their development in the adult hippocampus. In our
studies we try to investigate whether different developmental stages can be
identified by the expression of different calcium binding proteins. We here
show that the early postmitotic stage of granule cell development during adult
hippocampal neurogenesis is characterized by the transient expression of
calretinin (CR, a calcium binding protein). CR expression was detected as
early as 1 day after labeling dividing cells with bromodesoxyuridine (BrdU),
but not before. Staining for Ki-67 confirmed that no CR-expressing cells were
in cell cycle. Early after BrdU, CR colocalized with immature neuronal marker
doublecortin; and later with persisting neuronal marker NeuN. BrdU/CR-labeled
cells were negative for GABA and GABA-A1 receptor, but early on expressed
granule cell marker Prox-1. After 6 weeks, no new neurons expressed CR, but
all contained calbindin, the calcium binding protein of mature granule cells.
Stimuli inducing adult neurogenesis have strong effects on cell proliferation
(voluntary wheel running and kainat induced seizures) and/or a survival
promoting effect on the progenitor cells (enriched environment). In the first
two models (physical activity and seizures) the induction of cell
proliferation was paralleled by an increase of CR-positive cells, whereas the
enriched environment shows only a low but not significant increase in the
number of CR-positive cells in the granule cell layer, indicating that the
survival promoting effect of the enriched environment affects the new born
cells during the late CR-stage.
In summary this study yields the following new findings:
In the adult hippocampus CR is transiently expressed by new born granule
cells
CR-Expression defines the postmitotic step of neuronal development during
adult neurogenesis
During development new born granule cells change their calcium binding
protein from CR to Calbindin
Stimuli of adult neurogenesis have different effects on the number of CR-
positive cells due to the differing precursor cell stages that are influenced
by the stimuli (Brandt et al., 2003; Mol. Cell. Neurosci. 24, 603 613)
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
adult neurogenesis
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Adulte Neurogenese im murinen Hippocampus: Phasenspezifische
Calretininexpression in unreifen Neuronen
dc.contributor.firstReferee
Priv. Doz. Dr. med Gerd Kempermann
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Eberhard Fuchs
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. rer. nat. H. Georg Kuhn
dc.date.accepted
2006-09-22
dc.date.embargoEnd
2006-08-18
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000002268-1
dc.title.translated
Adult Neurogenesis in the murine Hippocampus: Transient calretinin-expression
in immature neurons
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
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FUDISS_thesis_000000002268
refubium.mycore.transfer
http://www.diss.fu-berlin.de/2006/432/
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dcterms.accessRights.openaire
open access