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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-84012
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/8401/


Krause, Martin

Green fluorescent protein transgenic rats: a new cell donor for neural transplantation

Grünes fluoreszierendes Protein transgene Ratten: ein neuer Zelldonor für neuronale Transplantation

Dokument1.pdf (30.029 KB) (md5sum: 9dc873ed6c7ad8def6dabde135770056)

Kurzfassung in Englisch

Stem cell transplantation is a promising therapeutic approach in neurodegenerative diseases. Studying graft survival and development has important implications for the further development of experimental and clinical transplantation protocols. Cellular elements in neural transplants are sometimes difficult to identify. The existing labeling methods cannot reliably provide stably labeled cells that can be detected in long-term experiments. Transgenic (tg) Lewis rats ubiquitously expressing Green fluorescent protein (GFP) provide an ideal donor source. The aim of this project was to investigate the potential of GFP-tg Lewis rats to serve as donor tissue for neural stem cell transplantation. Ventral mesencephalon (VM) GFP-tg E14.5-derived cells were compared to wild-type (wt) in vitro and in vivo. Firstly, cells from GFP and non-GFP VM tissue were compared with regard to their proliferation and response towards 6-OHDA-toxicity in culture. Secondly, 6-OHDA-lesioned hemiparkinsonian Sprague-Dawley/Crl:CD(SD) rats received intrastriatal grafts derived from VM of E14.5 GFP-tg rats. Due to the fact that donor and recipient belong to two different rat strains, we focused on graft survival in correlation with immunosuppression and graft GFP- and TH-expression.
In summary, in vitro tg cells exhibited 98% GFP-expression and did not differ from wt cells in any of the measured parameters. In vivo, all experimental groups showed a significant compensation in rotation behavior after transplantation. Furthermore, there was no difference on rotation behavior or graft morphology and survival pattern as well as GFP-expression between immunosuppressed and non-immunosuppressed animals. The GFP-positive population of the graft was composed of 14.7% GFAP-positive, 56.1% NeuN-positive and 1.9% TH-positive cells. Analysis of graft subpopulations manifested that 70.6±7.7% of GFAP-positive, 86.9±8.0% of NeuN-positive and 80.1±10.3% of TH-positive cells, coexpressed GFP.
In conclusion, our data show that the Lewis GFP-tg rats serve as an excellent cell source for studying primary neural precursor cells in the transplantation paradigm.


Kurzfassung in Deutsch

Stammzelltransplantation ist ein vielversprechender Therapieansatz in der Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen. Das Studium vom Überleben und der Entwicklung von transplantatierten Zellen dient zur Optimierung von experimentellen und klinischen Transplantationsprotokollen. Zelluläre Bestandteile neuronaler Transplantate sind gelegentlich schwer vom Empfängergewebe zu unterscheiden. Bereits existierende Methoden können keine zuverlässige und stabile Transplantatmarkierung über längere Zeiträume garantieren. Transgene Lewis Ratten, die ein Grünes fluoreszierendes Protein (GFP) ubiquitär exprimieren, erscheinen darum als Spender überaus geeignet. Die Zielsetzung dieses Projekts bezog sich auf das Potential von GFP-transgenen Ratten als mögliche Spender für neuronale Stammzelltransplantation. Zellen des Ventralen Mesencephalons (VM), die aus 14.5 Tage alten GFP-transgenen Embryonen gewonnen wurden, wurden mit Zellen des Wildtyps (wt) in vitro und in vivo verglichen. Zuerst wurden Zellen von GFP exprimierenden VM Gewebe und wt VM Gewebe bezüglich ihrer Proliferation und Reaktion auf 6-OHDA untersucht. Im Anschluss empfingen die mit 6-OHDA-lädierte Hemiparkinson-Sprague-Dawley/Crl:CD Ratten dieselben transgenen Zellen als intrastriatale Transplantate. Da Spender und Empfänger von zwei verschiedenen Rattenarten abstammten, konzentrierten wir uns auf das Transplantatüberleben in Zusammenhang mit Immunsuppression und des Weiteren auf die GFP- und TH- Expression im Transplantat.
In vitro exprimierten die transgenen Zellen zu 98% GFP und zeigten keine signifikanten Unterschiede in den ermittelten Parametern. In vivo zeigten alle experimentellen Gruppen im Anschluss an die Transplantation eine signifikante Kompensation im Rotationsverhalten. Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen immunsupprimierten und nichtimmunsupprimierten Tieren bezüglich ihrem Rotationsverhalten sowie der Morphologie, dem Überleben und der GFP-Expression ihrer Transplantate. Die GFP-positive Zellpopulation des Transplantats setzte sich aus 14.7% GFAP-positiven, 56.1% NeuN-positiven and 1.9% TH positiven Zellen zusammen. Die Analyse der einzelnen Transplantatpopulationen ergab, dass 70.6% der GFAP-positiven, 86.9% der NeuN-positiven und 80.1% der TH-positive Zellen, GFP exprimierten.
Schlussendlich zeigen unsere Daten, dass Lewis GFP-transgene Ratten in
Transplantationsmodellen äußerst geeignet sind, um als Spender von neuronalen
Precursorzellen zu dienen.


SWD-Schlagwörter: Parkinson-Krankheit
Freie Schlagwörter (deutsch): Grünes fluoreszierendes Protein , 6-Hydroxydopamin , neuronale Transplantation , Ventrales Mesencephalon
Freie Schlagwörter (englisch): green fluorescent protein , 6-hydroxydopamine , neural transplantation , Parkinson’s disease , ventral mesencephalon
Institut: Neurochirurgische Univ.-Klinik
Fakultät: Medizinische Fakultät / Universitätsklinikum
DDC-Sachgruppe: Medizin und Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Nikkhah, Guido (Prof. Dr.)
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 01.06.2011
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 19.12.2011
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