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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-71865
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/7186/


Tinnes, Stefanie

Untersuchungen zur Sekretion und proteolytischen Prozessierung von Reelin in organotypischen Schnittkulturen des Nagerhippocampus

Study of the secretion and proteolytic processing of Reelin in organotypic slice cultures of the rodent hippocampus

Dokument1.pdf (1.666 KB)

Kurzfassung in Deutsch

Das extrazelluläre Matrixprotein Reelin wird von Cajal-Retzius-Zellen und einer Subpopulation GABAerger Interneurone synthetisiert und sezerniert. Während der Entwicklung ist Reelin wichtig für die Ausbildung der regulären Schichten von Neocortex, Hippocampus und Cerebellum. Im adulten Gehirn ist Reelin an der Erhaltung dieser Schichten beteiligt. Neurologische Erkrankungen weisen häufig reduzierte Reelinlevel auf. Bei der mesialen Temporallappen-Epilepsie (MTLE) konnte ein direkter Zusammenhang zwischen einem Mangel an Reelin und der Entwicklung einer Körnerzelldispersion im Gyrus dentatus festgestellt werden. Dennoch sind die Reelin-exprimierenden Zellen bei MTLE verringert, nicht aber völlig verschwunden.
Da über die Sekretion von Reelin und über die möglichen Veränderungen unter epileptischen Bedingungen bisher wenig bekannt ist, wurden in der vorliegenden Arbeit die Mechanismen der Reelin-Sekretion in organotypischen hippocampalen Schnittkulturen untersucht. Dabei zeigten wir erstmals, dass Reelin unabhängig von neuronaler Aktivität oder Glutamatrezeptor-Aktivierung sezerniert wird. Vielmehr erfolgt die Exocytose von Reelin über einen konstitutiven, nicht durch Ca2+-regultierten Mechanismus, der den Endoplasmatischen Reticulum/Golgi-Komplex involviert.
Durch Immuncytochemie konnten wir zeigen, dass die Behandlung der Schnittkulturen mit dem Glutamatrezeptor-Agonisten Kainat nur eine Subpopulation der Reelin-exprimierenden Neurone im Hilus direkt aktiviert. Kainat veränderte in unseren Schnittkulturen jedoch die Zusammensetzung der Reelin-Isoformen: in Gewebeextrakten akkumulierten die 400 kDa und 320 kDa Reelin-Isoformen, das sezernierte, in den Kulturüberständen detektierte 180 kDa Reelin-Fragment war reduziert.
In weiteren Experimenten zeigten wir, dass Kainat die extrazelluläre Prozessierung von Reelin durch Proteasen reduziert, wodurch es zu der veränderten Zusammensetzung der unterschiedlichen Reelin-Isoformen kommt. Vermutlich wird durch diese Inhibition der extrazellulären Prozessierung das sezernierte Reelin funktionell inaktiviert, obwohl die Reelin-synthetisierenden Neurone nicht direkt durch exzitatorische Aktivität beeinflusst werden oder untergehen.


Kurzfassung in Englisch

The extracellular matrix protein Reelin is synthesized and secreted by Cajal-Retzius cells and a subpopulation of GABAergic interneurons. During development, Reelin is important for the proper lamination of neocortex, hippocampus and cerebellum. In the adult hippocampus, Reelin plays a role in the maintenance of this lamination. Neurologic disorders often show reduced levels of Reelin. In temporal lobe epilepsy (MTLE), the decrease of the Reelin level strongly correlates with the development of the granule cell dispersion in the hippocampus. However, Reelin synthesizing neurons are reduced, but not completely lost.
Until now, little is known about the secretion mechanisms of Reelin under physiological and pathological conditions. Hence, in this work Reelin secretion was studied using organotypic hippocampal slice cultures. We could show that Reelin is secreted independent of neuronal activity or glutamate receptor activation. Moreover, the exocytosis of Reelin follows the constitutive, endoplasmatic reticulum/Golgi-complex dependent pathway, but the secretion of Reelin is not regulated by Ca(+).
By Immunolabeling we could demonstrate that treatment of organotypic hippocampal clice cultures with the glutamate receptor agonist kainate only activates a subpopulation of Reelin-positive neurons in the hilus directly. However, Western Blot analysis showed that kainate alters the composition of the different Reelin isoforms: in tissue, kainate resulted in the accumulation of the 400 kDa and 320 kDa Reelin isoforms, whereas the secreted 180 kDa Reelin fragment was reduced. These alterations were caused by decreased proteolytic processing of Reelin.
We provide evidence that reduced extracellular processing of Reelin by excitotoxic activity causes a functional inactivation of Reelin while Reelin-synthesizing neurons are not directly influenced or lost.


SWD-Schlagwörter: Reelin , Hippocampus , Sekretion , Proteolyse , Temporallappen-Epilepsie
Freie Schlagwörter (englisch): Reelin , hippocampus , secretion , proteolysis , temporal lobe epilepsy
Institut: Neurozentrum
Fakultät: Fakultät für Biologie
DDC-Sachgruppe: Biowissenschaften, Biologie
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Haas, Carola (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 12.11.2009
Erstellungsjahr: 2009
Publikationsdatum: 27.01.2010
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