2012-07-19 monograph 2012 Topography of the dopaminergic innervation of adult neurogenesis zones: postmortem tracing study in rats and mice Der Begriff adulte Neurogenese beschreibt die Neubildung von Nervenzellen im adulten Gehirn. Dieser Vorgang ist für zwei gesonderte Regionen, die subventrikuläre Zone (SVZ) entlang der Seitenventrikel und die subgranuläre Zone (SGZ) im Hippocampus nachgewiesen und findet bis ins hohe Lebensalter auch beim Menschen statt. Um das Potential, welches dem Phänomen der adulten Neurogenese zugeschrieben wird, in Zukunft ggf. klinisch-therapeutisch anwenden zu können, bedarf es einer umfassenden, grundlegenden Erforschung der regulativen Einflussgrößen auf die adulte Neurogenese. In diesem Zusammenhang konnte für den Neurotransmitter Dopamin eine Proliferations-stimulierende Funktion nachgewiesen werden. Zielsetzung der vorliegenden Arbeit war die präzise topographische Beschreibung der dopaminergen Innervation von SVZ und SGZ mit Hilfe von Tracing-Experimenten bei Nagetieren. Mittels Tyrosin-Hydroxylase- bzw. Dopamin-Transporter- und 5-Bromo-2’-Deoxyuridin-Immunfärbung konnten zunächst die dopaminergen Fasern in unmittelbarer räumlicher Nähe zu den proliferierenden Vorläuferzellen innerhalb der SVZ und SGZ nachgewiesen werden. Retrograde postmortem Tracing-Experimente mit Injektion des bidirektionalen Tracers 1,1’-Dictadecyl-3,3,3’,3’-Tetramethylrhodamin- Indocarbocyanin-Perchlorat (DiI) in unterschiedliche Areale von SVZ und SGZ konnten eine räumliche Organisation der dopaminergen Ursprungsgebiete der dopaminergen Innervation von SVZ und SGZ im Mittelhirn der Ratte identifizieren. Die topographische Innervation konnte anschließend durch Injektion von DiI in die dopaminergen Zellgruppen des Mittelhirns in anterograden Tracing-Experimente bestätigt werden. Zusätzlich wurden diese topographisch organisierten Bahnen in einem zweiten Tiermodell, in transgenen Nestin-GFP Mäusen, nachgewiesen. Für die räumlich organisierte Innervation konnte folgendes festgestellt werden: Die SVZ ist vornehmlich aus der Substantia nigra, pars compacta (SNc) innerviert. Eine Ausnahme stellt der anteriore und ventrale Anteil der SVZ dar, der zusätzlich Fasern aus der Area tegmentalis ventralis (VTA) erhält. Für die SGZ konnte eine bevorzugte dopaminerge Innervation aus der VTA nachgewiesen werden, wobei die posterioren Anteile der SGZ auch Projektionen aus der SNc erhalten. Dabei folgt die Binnen-Organisation der Innervation im Wesentlichen der vorbekannten Topographie der meso- striatalen, meso-limbischen und meso-hippocampalen Verbindungen. Im Vergleich zu einer vorangegangenen anterograden Tracing-Studie beim Primaten konnte in der hier durchgeführten Arbeit zusätzlich eine Verbindung der VTA in Teile der SVZ aufgezeigt werden, eine detaillierte Kartographie der Verbindungen von VTA und SNc in die SGZ erstellt werden und eine Verbindung aus anderen dopaminergen Zellgruppen in die SVZ oder SGZ ausgeschlossen werden. Die beschriebenen Bahnverbindungen erweitern damit das Aufgabenspektrum des SNc/VTA-Komplexes über die bekannten Funktionen in Motorik, Stimmungsregulation und Kognition um eine neue Funktion in der Regulation adulter Neurogenese und struktureller Plastizität im erwachsenen Gehirn. Die aufgezeigte topographische Innervation bildet die anatomische Grundlage für einen möglichen Erklärungsansatz für bedeutsame Frühsymptome beim idiopathischen Parkinson-Syndrom, bei dem es zu einer progredienten Degeneration dopaminerger Neurone im Mittelhirn kommt. Sollte das System der dopaminergen meso-neurogenen Innervation und Regulation in Zukunft für therapeutische Zwecke im Sinne einer gezielten Stimulation der adulten Neurogenese in SVZ und SGZ oder sogar in Subdivisionen dieser Strukturen von Interesse sein, hat die vorgelegten Promotionsarbeit hiermit die anatomische Grundlage geschaffen. 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Philipps-Universität Marburg urn:nbn:de:hebis:04-z2012-00288 Medical sciences Medicine Medizin Medizin 2012-01-17 Nervenheilkunde ths Prof. Dr. Dr. Oertel Wolfgang Oertel, Wolfgang (Prof. Dr. Dr.) Topographie der dopaminergen Innervation adulter Neurogenese-Zonen: postmortem Tracing-Studie in Ratten und Mäusen 2012-07-11 German