- Titel
- Expression CCL2 regulierender Enzyme nach Ischämie
- Zitierfähige Url:
- https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-972928
- Datum der Einreichung
- 23.01.2024
- Datum der Verteidigung
- 27.03.2025
- Abstract (DE)
- Zusammenfassung Der ischämische Schlaganfall zählt zu den häufigsten Ursachen für Tod und Behinderung in Industrienationen. Neben der primären Gewebeschädigung durch Durchblutungsstörung (Nekrose) führt eine sekundäre, postischämische Entzündungsreaktion zu weiterem Schaden. Dabei spielt das proinflammatorische Zytokin CCL2 (C-C motif chemokine ligand 2) eine Schlüsselrolle, da es Immunzellen über Chemotaxis in das geschädigte Gewebe rekrutiert. Die biologische Aktivität von CCL2 wird enzymatisch reguliert: - Glutaminylzyklase (QC) und isoQC stabilisieren CCL2 posttranslational durch Umwandlung des N-terminalen Glutamins zu Pyroglutamat (pGlu). - Dipeptidylpeptidase 4 (DP4) hingegen inaktiviert CCL2 durch Spaltung am N-terminalen Ende. Ziel der Arbeit war es, die Bedeutung dieser Enzyme für das Ausmaß der Neuroinflammation nach ischämischem Schlaganfall im Tiermodell (Maus) zu untersuchen. Dabei wurde angenommen, dass fehlendes CCL2 oder dessen unzureichende Stabilisierung (bei CCL2-, QC- oder isoQC-Knockout) zu einer geringeren Entzündungsreaktion führen, während eine verringerte Inaktivierung durch DP4 (bei DP4-Knockout) zu verstärkter Entzündung führt. Methodik Bei 30 ischämisch behandelten und 30 Kontrollmäusen wurden folgende Genotypen untersucht: Wildtyp (WT), CCL2-Knockout (CCL2-KO), QC-Knockout (QC-KO), isoQC-Knockout (isoQC-KO), DP4-Knockout (DP4-KO). Die Ischämie wurde durch temporären Verschluss der A. cerebri media (30 Minuten) induziert. 24 Stunden später erfolgte die Analyse mittels immunhistochemischer Färbungen und digitaler Bildauswertung. Ergebnisse Infarktgröße: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Genotypen. CCL2-KO-Tiere zeigten jedoch signifikant stärkere NFL-Signale im Infarktgebiet, was frühere Hinweise auf kleinere Infarkte bei CCL2-Mangel infrage stellt. CCL2-Expression: Nur im Infarktgebiet nachweisbar. CCL2-Menge war bei isoQC-KO signifikant reduziert im Vergleich zu WT, was auf eine zentrale Rolle der isoQC bei CCL2-Stabilisierung hindeutet. QC-KO zeigte keine signifikante Veränderung. QC-Verteilung: Zunahme QC-positiver Neurone im Kortex und Thalamus der Infarktseite, was erstmals eine ischämiebedingte Hochregulation von QC im Hirngewebe zeigt. isoQC-Verteilung: Ubiquitär exprimiert, keine makroskopisch erkennbare Veränderung zwischen den Hemisphären, keine quantifizierbaren Ergebnisse. DP4-Expression: In Form von Gefäßfärbung nachweisbar. Auf der Infarktseite war die DP4-Intensität signifikant geringer – möglicherweise durch ischämiebedingten Zelluntergang. Zwischen Genotypen zeigten sich keine Unterschiede. Schlussfolgerung Die Daten zeigen, dass: - CCL2 lokal und spezifisch im Infarktgebiet exprimiert wird. - isoQC eine zentrale Rolle bei der Stabilisierung von CCL2 im Gehirn spielt. - QC durch Ischämie in bestimmten Hirnregionen vermehrt exprimiert wird. - DP4 im Infarktgebiet quantitativ reduziert ist, aber nicht genotypspezifisch verändert. Diese Befunde legen nahe, dass die gezielte pharmakologische Modulation dieser Enzyme ein potenzieller Therapieansatz zur Minderung der sekundären Schädigung nach Schlaganfall sein könnte. Die Hemmung der QC/isoQC-Aktivität oder die Unterstützung der DP4-vermittelten CCL2-Inaktivierung wären dabei denkbare Strategien. Erste präklinische Studien zeigen für QC-/isoQC-Inhibitoren antiinflammatorische Effekte, und DP4-Hemmer sind in der antidiabetischen Therapie bereits etabliert. Ausblick Weitere Untersuchungen mit längeren Überlebenszeiten und ergänzenden biochemischen Analysen sind geplant, um die Bedeutung der CCL2-regulierenden Enzyme für das ischämische Geschehen weiter zu klären. Langfristig könnte dies zur Entwicklung ergänzender therapeutischer Optionen für Schlaganfallpatient:innen beitragen.
- Freie Schlagwörter (DE)
- CCL2, Ischämie, Schlaganfall, DP4, QC
- isoQC
- Klassifikation (DDC)
- 610
- Den akademischen Grad verleihende / prüfende Institution
- Universität Leipzig, Leipzig
- Version / Begutachtungsstatus
- publizierte Version / Verlagsversion
- URN Qucosa
- urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-972928
- Veröffentlichungsdatum Qucosa
- 27.05.2025
- Dokumenttyp
- Dissertation
- Sprache des Dokumentes
- Deutsch
- Lizenz / Rechtehinweis
CC BY 4.0- Inhaltsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis 1 Einleitung 1.1 Schlaganfall 1.2 Penumbra und neurovaskuläre Einheit 1.3 Postischämische Entzündungsreaktion 1.4 CCL2: proinflammatorisches Zytokin 1.5 Glutaminylzyklasen: Molekülstabilisierung 1.6 Dipeptidylpeptidase-4: proteolytische Inaktivierung 1.7 Enzymatische Regulation von CCL2 2 Hypothesen und Fragestellung 3 Material und Methoden 3.1 Versuchstiere 3.1.1 Fokale zerebrale Ischämie 3.1.2 Menzies Score 3.1.3 Präparation und Aufbereitung des Hirngewebes 3.2 Durchführung der immunhistochemischen Färbungen für Durchlicht-Mikroskopie 3.3 Durchführung von immunhistochemischen Fluoreszenzfärbungen 3.4 Slide-Scanner-Mikroskop und Software 3.4.1 Hellfeld-Mikroskopie 3.4.2 Fluoreszenz-Mikroskopie 3.4.3 Statistik 3.5 Vorgehensweise und Kriterien für die Auswertung 3.5.1 Bestimmung der Infarktfläche 3.5.2 Intensitätsmessung 3.5.3 Anzahl einzelner Signale 3.6 Geräte 4 Ergebnisse 4.1 Zytokin- und Enzymfärbungen in DAB 4.1.1 CCL2-Färbung 4.1.2 QC-Färbung 4.1.3 isoQC-Färbung 4.1.4 DP4-Färbung 4.2 Quantifizierung der Infarktgröße 4.2.1 Auswahl der Antikörper 4.2.2 Vergleich der Infarktfläche zwischen den Genotypen 4.3 Quantifizierung von Neurofilament L 4.4 Quantifizierung von CCL2 4.5 Quantifizierung von QC 4.6 Qualitative Betrachtung von isoQC 4.7 Quantifizierung von DP4 5 Diskussion 5.1 Methodische Betrachtungen 5.2 Zusammenhang zwischen Infarktgröße und postischämischer Entzündungsreaktion 5.3 Menge und Verteilung von CCL2 im Genotypen-Vergleich 5.4 Menge und Verteilung der Enzyme im Genotypen-Vergleich 5.4.1 Glutaminylzyklasen 5.4.2 DP4 5.5 Klinischer Ausblick Zusammenfassung der Arbeit Literaturverzeichnis Persönlicher und wissenschaftlicher Werdegang Eigenständigkeitserklärung Danksagung