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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-84147
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/8414/


Fischer, Heike

Neuronaler Zelltod in organotypischen hippocampalen Schnittkulturen nach Borna Disease Virus Infektion

Neuronal cell loss in organotypic hippocampal slice cultures after Borna Disease Virus infection

Dokument1.pdf (15.836 KB)

Kurzfassung in Deutsch

Die Infektion neonataler Lewis-Ratten mit Borna Disease Viren (BDV) führt zu einer lebenslangen Persistenz des Virus im ZNS des betroffenen Tieres und ist assoziiert mit Verhaltens- und neurologischen Störungen sowie Neuronenverlust in Hirnarealen mit ausgeprägter postnatalen Differenzierung, wie z.B. die Körnerzellen des Gyrus dentatus.
Der Mechanismus des BDV-induzierten Körnerzelluntergangs ist unbekannt. Aufgrund der vorwiegend postnatalen Genese der Körnerzellen, wurde die Hypothese aufgestellt, dass unreife Körnerzellen selektiv vulnerabel gegenüber BDV-Infektionen sein könnten.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden organotypische hippocampale Hirnschnittkulturen neugeborener Lewis-Ratten (P0 - P2) am Tag der Explantation BDV-infiziert, um zu überprüfen, ob auch in vitro die BDV-Infektion einen selektiven Untergang der Körnerzellen zur Folge hat, mit dem Ziel, ein ex-vivo Modell zur Analyse früher pathologischer Ereignisse zu etablieren.
Wie in vivo ließ sich in allen hippocampalen Neuronen BDV-infizierter Hirnschnittkulturen innerhalb von 14 Tagen p.i. BDV-Nukleoprotein immunzytochemisch nachweisen. Zu diesem Zeitpunkt zeigen infizierte Kulturen und unbehandelte Kontrollen keine Unterschiede hinsichtlich der Cytoarchitektur der Prinzipalneurone und des Verteilungsmuster der Körnerzellaxone. Nach 21 bis 28 Tagen p.i. waren in den BDV-infizierten Slicekulturen die gleichen histopathologischen Veränderungen zu beobachten wie in vivo. So kommt es selektiv im Gyrus dentatus zu einem progredienten Verlust Calbindin-positiver Körnerzellen und deren Axone. Dies deutet daraufhin, dass der BDV-induzierte Körnerzelluntergang ein nach der Ausreifung dieses Zelltyps stattfindendes Ereignis ist. Gleichzeitig stellen hippokampale Hirnschnittkulturen ein geeignetes ex vivo Modell zur Untersuchung der BDV-Infektion dar.
Beim Vergleich von BDV-infizierten Wistar- und Sprague-Dawley Ratten zeigten Sprague-Dawley Ratten schwerste Krankheitssymptome bei ähnlicher viraler Replikation. Bezüglich der Hippokampusmorphologie begann in Wistar-Ratten der progrediente Körnerzelluntergang wie bei Lewis-Ratten nach 21 Tagen p.i.. Im Gegensatz dazu war die Körnerzellschicht von Sprague-Dawley Ratten noch 43 Tage p.i. weitgehend intakt. Dies weist auf den Einfluss Wirts-spezifischer Faktoren auf die BDV-Pathologie hin.


Kurzfassung in Englisch

The infection of neonatal Lewis rats with Borna Disease Virus (BDV) leads to a persistent infection of the central nervous system and is associated with behavioral and neurological disturbances as well as neuronal loss in brain areas which undergo an extent postnatal differentiation like the dentate gyrus of the hippocampus. The mechanism of the BDV induced neuronal loss remains unknown. The extensive postnatal genesis of granule cells led to the hypothesis that immature granule cells might be selectively vulnerable to BDV infection. Within this thesis organotypic hippocampal slice cultures of neonatal Lewis rats (P0 - P2) were BDV infected on the day of explantation to investigate whether in vitro BDV infection leads to selective loss of granule cells, too, in order to develop an ex vivo model for analysis of early pathogenetic events. Like in vivo, the viral nucleoprotein could be detected in all hippocampal neurons 14 days post infection. At this time infected and control cultures displayed no differences concerning cytoarchitecture. After 21 to 28 days p.i. the same histopathological changes as in vivo could be detected in BDV infected cultures. There was a loss of Calbindin positive granule cells and their axons. Implicating that the BDV induced granule cell loss occurs after maturation of this cell type. Moreover, hippocampal slice cultures are a suitable model for studying BDV infection.
The comparison of BDV infected Wistar and Sprague Dawley rats showed that Sprague Dawley rats developed severe neurological symptoms despite comparable viral replication. Whereas, Wistar rats showed a progredient granule cell loss like Lewis rat 21 days p.i.. In contrast, she dentate gyrus of Sprague Dawley rats remained intact until 43 days p.i.. Implicating an influence of host specific factors on the BDV pathology.


SWD-Schlagwörter: Hippocampus
Freie Schlagwörter (deutsch): Borna Disease Virus , Schnittkultur , neuronaler Zelltod
Freie Schlagwörter (englisch): Borna Disease Virus , slice culture , neuronal cell death
Institut: Anatomisches Inst. I
Fakultät: Medizinische Fakultät / Universitätsklinikum
DDC-Sachgruppe: Medizin und Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Heimrich, Bernd (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 12.09.2011
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 16.01.2012
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