Einleitung Das maligne Gliom, insbesondere das Glioblastom, stellt durch sein schnelles Wachstum, aggressive Infiltration von Hirngewebe sowie hoch aktive Angiogenese eine therapeutische Herausforderung dar. Trotz einiger Fortschritte in der Therapie wurde keine Verbesserung der schlechten Prognose dieses Tumors erreicht. Es ist seit Jahrzehnten bekannt, dass der Tumor von zahlreichen Mikroglia infiltriert wird, die Rolle dieser Zellen dabei bleibt allerdings unklar. Es gibt Indikationen, dass sie durch Sekretion von Wachstumsfaktoren und Abbau der Extrazellulärmatrix die Angiogenese unterstützen könnten. Ein genaueres Verständnis der Beziehung zwischen Mikroglia und Angiogenese im malignen Gliom könnte zur Verbesserung der Therapie beitragen. Methoden In der vorliegenden Arbeit wurden bei C57BL/6-Mäusen GL261-Tumorzellen stereotaktisch in die rechte Hirnhemisphäre implantiert. Nach Töten der Tiere und Präparation der Gehirne wurden histologische Gehirnschnitte angefertigt, durch H.E. und Immunfluoreszenz gefärbt und mittels Licht- und Fluoreszenzmikroskopie analysiert. Ergebnisse Mikroglia wurden mittels Iba-1-Färbung nachgewiesen. Die Mikrogliadichte in den experimentell induzierten Gliomen und ihrer Umgebung war signifikant höher als im gesunden Gewebe. Neben Iba-1 exprimierten alle Mikroglia die marker CD68 und CD11b. Ein Teil der Mikroglia waren positiv für MHCII, die meisten waren allerdings negativ für MHCI. Keiner der Marker erlaubte eine Unterscheidung zwischen ruhenden und aktivierten Mikroglia. Durch intraperitoneale Applikation von BrdU und dessen Nachweis im Hirngewebe wurde eine Proliferation der Mikroglia in der Tumorhemisphäre nachgewiesen. Die Proliferation war in der Tumorhemisphäre am stärksten. Gliomgefäße wurden durch CD31-Immunfluoreszenz analysiert. Es wurden unregelmäßige großlumige Gefäße nachgewiesen, die zur Knäuelbildung neigten. Die Gefäßdichte unterschied sich nicht signifikant zwischen Tumor, dessen Umgebung und der tumorfreien Hemisphäre. Zahlreiche Gefäße im Tumor und in der Tumorumgebung waren mit zwei oder mehr Mikroglia kolokalisiert. Schlussfolgerungen Zurzeit ist es unklar, ob Mikroglia durch Proliferation, Einwanderung von Monozyten oder beides ihre hohe Zahl im Gliom erreichen. Die Proliferation, die durch die BrdU-Färbung nachgewiesen wurde, stützt die Hypothese, dass die Proliferation lokaler Zellen wesentlich zur Erhöhung der Mikrogliaanzahl im Gliom beiträgt. Die hohe Zahl von Tumorgefäßen, die mit Mikroglia kolokalisiert sind, unterstützt die Theorie einer möglichen Beziehung zwischen Mikroglia und Angiogenese im malignen Gliom. Das genaue Expressionsprofil der Tumormikroglia muss untersucht werden, insbesondere im Hinblick auf proangiogene Moleküle. Die Möglilchkeit einer Invasion von Monozyten muss mit anderen Methoden untersucht werden, da diese immunhistochemisch nicht von vorhandenen Mikroglia unterschieden werden können. Eine Klärung dieser Fragen würde zu einem besseren Verständnis der Gliompathogenese und möglicherweise zur Erweiterung der therapeutischen Optionen für diesen Tumor führen.
Introduction Malignant glioma, particularly glioblastoma, poses a therapeutic challenge through its rapid growth, aggressive infiltration of brain tissue and highly active angiogenesis. Despite some progress in treatment, no significant improvement in the poor prognosis of this tumor has been achieved. It has been known for decades that the tumor is infiltrated by numerous microglia, the role of these immune cells however remains unclear. There are indications that they could promote tumor angiogenesis through secretion of growth factors and disruption of extracellular matrix. A more exact understanding of the link between microglia and angiogenesis in malignant glioma could contribute to an improvement in therapy. Methods In the current work, C57BL/6 mice underwent stereotactic intracranial implantation of GL261 tumor cells into the right brain hemisphere. After killing the animals and processing the brains, histological slices were made, stained by H.E. and immunofluorescence and analyzed via light and fluorescence microscopy. Results Microglia cells were detected via Iba-1 staining. The density of microglia in the experimentally induced gliomas and their vicinity was significantly higher than in healthy tissue. Besides Iba-1, all microglia expressed CD68 and CD11b. A part of the microglia were positive for MHC II, however, most microglia were negative for MHC I. No marker allowed differentiation between resting and activated microglia. Proliferation of microglia was detected in the tumor hemisphere through intraperitoneal application of BrdU and BrdU staining in brain tissue. Proliferation was strongest in the peritumoral area. Glioma vessels were assessed through CD31 immunofluorescence staining. Irregular vessels with enlarged lumen and tendency to form tangles were found. Vessel counts per mm² did not significantly differ between tumor, peritumoral area and tumor free hemisphere. A considerable number of intratumoral and peritumoral vessels were colocalized with two or more microglia. Take home points At present, it is unclear whether microglia reach their high density in glioma through proliferation, invasion of blood monocytes or both. The proliferation shown through BrdU staining supports the hypothesis that proliferation of local cells contributes sizably to the increased number of microglia in glioma. The high number of tumor vessels colocalized with microglia supports the theory of a link between microglia and angiogenesis in glioma. The exact expression profile of tumor microglia needs to be examined, particularly regarding proangiogenic molecules. A different approach will be needed to assess the possibility of invasion of monocytes, which cannot be differentiated immunohistochemically from already present microglia. Clarification of these questions would lead to an improved understanding of glioma pathogenesis and possibly to a broader range of therapeutic options for this tumor.
