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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-80865
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/8086/


Campos Friz, Marianella

Degenerative und regenerative Reaktionen nach Läsion des Nervus ischiadicus in ICAM-1-defizienten Mäusen

Wallerian degeneration and axonal regeneration after sciatic nerve crush in ICAM-1-deficient mice

Dokument1.pdf (14.912 KB) (md5sum: 92b01669eb5b2820a47753c0a9223937)

Kurzfassung in Deutsch

Das „intercellular cell adhesion molecule 1“ (ICAM-1) wird in Zusammenhang gebracht mit der Rekrutierung von Immunzellen bei entzündlichen Prozessen. Frühere Studien über die Bedeutung von ICAM-1 im verletzten peripheren Nerv konzentrierten sich entsprechend auf seine Rolle bei der Aktivierung und Rekrutierung von Makrophagen während der Wallerschen Degeneration. Die Ergebnisse dieser Studien waren widersprüchlich und führten zu keiner eindeutigen Aussage über eine mögliche Funktion von ICAM-1 bei postläsionalen Prozessen im peripheren Nerv.
Um zu klären, ob ICAM-1 den Verlauf der Wallerschen Degeneration beeinflusst, wurde in dieser Arbeit die Expression von Axon- und Schwannzellmarkern nach einer Quetschläsion des N. ischiadicus durch Westernblot-Analyse und durch Immunfluoreszenzfärbungen in Wildtypmäusen und ICAM-1-defizienten Mausmutanten vergleichend untersucht. Es zeigte sich, dass das Fehlen von ICAM-1 zu Störungen der axonalen Degeneration und Regeneration sowie zu einer veränderten Reaktion der Schwannzellen führte.
1) Der Abbau der Neurofilamentproteine und der Zerfall der axonalen Strukturen im distalen Nervenabschnitt waren in den Mutanten um mehr als 1 Woche verzögert.
2) Die Re-Expression der Neurofilamentproteine im distalen Nerv, als Indikator für die axonale Regeneration, zeigte eine ähnliche Verzögerung, wobei das letztlich erreichte Ausmaß der Regeneration nicht verändert schien.
3) Der zeitliche Verlauf und das Ausmaß der Hochregulierung von p75NTR und GAP-43, die die läsionsinduzierte Dedifferenzierung der Schwannzellen widerspiegeln, waren in den beiden Mausstämmen unterschiedlich, ein deutlicher Hinweis auf eine veränderte Schwannzellreaktion. Trotzdem verlief der Abbau des Hauptmyelinproteins P0, und damit wahrscheinlich des gesamten Myelins, während der Wallerschen Degeneration unverändert.
Diese Ergebnisse führen zu dem Schluss, dass der Prozess der Wallerschen Degeneration abhängig ist von der Anwesenheit des ICAM-1-Proteins. In welcher Weise ICAM-1 auf die in erster Linie intrinsisch gesteuerte Axondegeneration und die Reaktion der Schwannzellen einwirkt, bleibt zu klären.


Kurzfassung in Englisch

The intercellular cell adhesion molecule-1 (ICAM-1) has been implicated in the process of Wallerian degeneration after peripheral nerve injury. It is thought to be important for the recruitment of macrophages which play a crucial role in myelin removal in the degenerating nerve, a prerequisite for regenerative axon growth. We report that the lack of this protein in ICAM-1-deficient mouse mutants leads to impaired axonal degeneration and regeneration and to alterations in Schwann cell responses following sciatic nerve crush. Degradation of axons and neurofilament proteins as well as re-growth of GAP-43-positive axons and re-expression of neurofilament proteins were substantially delayed in the distal nerve stump of ICAM-1-/- mice. In contrast, degradation of myelin, as determined by immunostaining for myelin protein zero, was unaltered in the mutants. Upregulation of p75 neurotrophin receptor (p75NTR) and GAP-43, characteristic for Schwann cells dedifferentiating in response to nerve injury, was differentially affected by the absence of ICAM-1. Expression of p75NTR was strongly suppressed (less than 20% of wildtype animals), whereas GAP-43 expression was increased about 10-fold compared to wildtype mice during the first week post lesion. These results show that ICAM-1 is essential for normal progression of degeneration and regeneration in injured peripheral nerves and they suggest that the cell adhesion molecule influences the postlesional differentiation state of Schwann cells either directly or via its effect on macrophage immigration into the injured nerve.


SWD-Schlagwörter: Absteigende Degeneration , Axonverletzung , Peripherer Nerv , Regeneration , ICAM-1 , Ischiasnerv
Freie Schlagwörter (deutsch): Wallersche Degeneration , Regeneration peripherer Nerven , axonale Degeneration , Nervus ischiadicus
Freie Schlagwörter (englisch): wallerian degeneration , axon regeneration , nerve crush , ICAM-1 , sciatic nerve
Institut: Anatomisches Inst. I
Fakultät: Medizinische Fakultät / Universitätsklinikum
DDC-Sachgruppe: Medizin und Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Hofmann, Hans-Dieter (Prof. Dr.)
Quelle: Wallerian degeneration and axonal regeneration after sciatic nerve crush are altered in ICAM-1-deficient mice. Cell Tissue Res (2009) 338:19–28
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 25.03.2011
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 12.05.2011
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