Titelaufnahme

Titel
Der Effekt von paroxysmalen Depolarisationsschüben auf die Morphologie von Hippocampus-Neuronen von Ratten
Weitere Titel
The Effect of Paroxysmal Depolarizing Shifts on the Morphology of Hippocampal Neurons of Rats
AutorInnenWu, Hua Cornelia
GutachterPrevedel, Christine
Erschienen2018
Datum der AbgabeJuni 2018
SpracheEnglisch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Paroxysmaler Depolarisationsschub / Epilepsie / Neuronale Morphologie / Dendriten / Hippocampus / Sholl-Analyse / Neuriten
Schlagwörter (EN)Paroxysmal Depolarization Shift / Epilepsy / Neuronal Morphology / Dendrites / Hippocampus / Sholl-analysis / Neurites
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Es wird vermutet, dass paroxysmale Depolarisationsschübe eine Rolle in der Epileptogenese spielen, da man diese während der Latenzzeit, also bevor sich die Erkrankung manifestiert, beobachten kann. PDS werden mit einer Erhöhung des Kalziumspiegels in der Zelle assoziiert. Aufgrund von diesem Anstieg an Ca2+, kann eine veränderte Genexpression von Proteinen hervorgerufen werden, die daraufhin Veränderungen in der Morphologie, zum Beispiel in der Form von Sprossung, Veränderungen in der Dendritenstruktur oder Synaptogenese, auslösen. Dies könnte daraufhin zur Ausbildung eines exzitatorischen Netzwerkes beitragen, die dann zu einer Erkrankung an chronischer Epilepsie führen kann.

Da dem Einfluss von PDS auf die Morphologie von Neuronen noch nicht ausreichend nachgegangen wurde, beschäftigt sich diese Bachelorarbeit mit diesem Thema. Mithilfe der Sholl-Analyse und dem Auszählen der Neuriten, welche aus dem Soma entstehen, ist es möglich die veränderte Struktur von Hippocampuszellen, die innerhalb von 24 Stunden nachdem PDS ausgelöst wurden, zu analysieren und daraufhin zu vergleichen. Weiters wurde die Beteiligung von Kalziumkanälen des L-Typs, dessen Kalziuminflux essentiell sind um PDS auszulösen, in der Ausweitung der Dendritenstruktur untersucht.

24 Stunden nachdem PDS induziert wurden, konnten wir Veränderungen in der Morphologie beobachten. Neuronen, an denen PDS hervorgerufen wurden, scheinen neue Auswüchse nicht nur am Soma der Zelle, sondern auch an Neuriten, die bereits vorhanden waren, gebildet zu haben. Der Auswuchs konnte nicht nur am Soma der Neuronen beobachtet werden sondern auch in Bereichen, die sich weiter entfernt vom Zellleib befinden (>200 µm). Mithilfe eines Antagonisten von L-Typ Kalziumkanälen konnte dieser Effekt blockiert werden. Dieses Phänomen gibt daher einen Hinweis auf die Mitwirkung von diesem Ionenkanal um eine komplexere Morphologie in Hippocampuszellen zu verursachen. Daher lässt sich die Schlussfolgerung ziehen, dass möglicherweise die Kalziumströme, welche während PDS auftreten, für die Veränderung in der neuronalen Morphologie zuständig sind.

Zusammenfassung (Englisch)

Paroxysmal depolarization shifts are suggested to be involved in epileptogenesis as they seem to occur during the latent phase which is the time period before chronic epilepsy becomes manifest. PDS are associated with an increase in the amount of Ca2+ within the neuron. Due to this rise, aberrant gene expressions of proteins can be provoked, which then may have the ability to alter the morphology of neurons. Some of these changes can be the sprouting of the axon, changes in dendritic arrangement, synaptogenesis and more.

This thesis deals with the influence of PDS on neuronal morphology as this topic has not been adequately researched yet. By counting the number of neurites, which grow from the neuronal body, and applying sholl-analysis, we were able to monitor changes in neuronal morphology on the same neuron within 24 hours after PDS had been induced. Since an influx through L-type calcium channels is important to generate PDS, the involvement of currents through this ion channel on the complexity of neuronal morphology was examined as well.

24 hours after PDS had been evoked, we were able to observe changes in the morphological structure of neurons. They appear to have developed more neurites not only in the proximity of the soma but also have developed more branches on extensions in more distant regions (>200 µm). This effect could be inhibited by blocking L-type calcium channels, suggesting the participation of Ca2+ influx through this ion channel to change the morphology of hippocampal neurons. Therefore increased currents through L-type calcium channels, which are fundamental so induce PDS, might be responsible for the morphological changes after PDS occur.