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Topographie der dopaminergen Innervation adulter Neurogenese-Zonen: postmortem Tracing-Studie in Ratten und Mäusen
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...
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| Main Author: | |
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| Contributors: | |
| Format: | Doctoral Thesis |
| Language: | German |
| Published: |
Philipps-Universität Marburg
2012
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| Subjects: | |
| Online Access: | PDF Full Text |
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| Summary: | 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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| DOI: | 10.17192/z2012.0028 |