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Einfluss von Erythropoetin auf die Proliferation und Viabilität humaner Synovialisfibroblasten
(2007)
Das Glykoprotein Erythropoetin (Epo) ist ein wichtiger Regulatur der Erythropoese. Über Bindung an seinen Rezeptor regt Epo die Proliferation, Differenzierung und Ausreifung erythroider Vorläuferzellen im Knochenmark an, fördert die Hämoglobinsynthese und steigert die Erythrozytenproduktion, indem es die Apoptose erythroider Stammzellen verzögert. Rekombinantes humanes Erythropoetin (rHu-Epo) wird seit 1989 in klinischen Studien zur Korrektur der Anämie vom Typ der chronischen Infektion oder Entzündung bei Rheumatoider Arthritis eingesetzt. Hierbei konnte neben einem Anstieg des Hämoglobingehaltes mehrfach eine Reduktion der Entzündungsaktivität rheumatischer Gelenke beobachtet werden. Es fiel vor allem eine Reduktion der Anzahl geschwollener und schmerzhafter Gelenke auf. Eine protektive Wirkung von Epo auf verschiedene Arten von Gewebe ist vielfach vorbeschrieben worden. So besitzt Epo in Tiermodellen die Fähigkeit, Organe wie Gehirn, Niere und Herz vor ischämischen Schädigungen zu schützen. In vorangegangenen Arbeiten zur Epo-induzierten Reduktion der Entzündungsaktivität humaner Synovialisfibroblasten bei Rheumatoider Arthritis wurde die Expression des Epo-Rezeptors und eine Hemmung der induzierten Prostaglandinproduktion gefunden. In der hier vorgelegten Arbeit wurde an diese Erkenntnisse angeknüpft und nach weiteren Möglichkeiten gesucht, über welche Epo seine antientzündliche Wirkung ausüben könnte. Die Vermutung, dass Epo über eine reduzierte Expression von Interleukin-8 in primären Synovialiszellen anti-chemotaktisch wirken könnte, ließ sich jedoch in unserem Versuch mittels ELISA nicht bestätigen. Auch die Überlegung, dass die Expression der Hämoxygenase-1 an dem antientzündlichen Effekt beteiligt sein könnte, mussten wir verwerfen, nachdem sich im Western Blot kein Hinweis darauf fand. Da in der Literatur mehrfach sowohl eine zytoprotektive Wirkung von Epo durch Hemmung der natürlichen Apoptose als auch proliferationsfördernde Eigenschaften in extramedullären Geweben beschrieben worden ist, wurde in dieser Arbeit auch der Einfluss von Epo auf Proliferation und Viabilität in humanen Synovialisfibroblasten untersucht. Hierbei konnten wir mit Hilfe eines MTS-Assay eine gewisse durch Epo induzierte Zunahme der Anzahl humaner Synovialisfibroblasten nachweisen. Mittels Durchflusszytometrie nach Propidiumiodid-Färbung der Zellen konnte außerdem gezeigt werden, dass Epo protektiv gegen den TNF-induzierten Zelltod wirkt. Hinweise für eine proliferationsfördernde Epo-Wirkung fanden wir im Gegensatz dazu nicht. Zusammenfassend konnten wir eine zytoprotektive Wirkung von rHu-Epo auch in synovialen Zellen finden. Über den molekularen Mechanismus der gesuchten anti-entzündlichen Wirkung können wir keine Aussage treffen.
TOR1A is the most common inherited form of dystonia with still unclear pathophysiology and reduced penetrance of 30–40%. ∆ETorA rats mimic the TOR1A disease by expression of the human TOR1A mutation without presenting a dystonic phenotype. We aimed to induce dystonia-like symptoms in male ∆ETorA rats by peripheral nerve injury and to identify central mechanism of dystonia development. Dystonia-like movements (DLM) were assessed using the tail suspension test and implementing a pipeline of deep learning applications. Neuron numbers of striatal parvalbumin+, nNOS+, calretinin+, ChAT+ interneurons and Nissl+ cells were estimated by unbiased stereology. Striatal dopaminergic metabolism was analyzed via in vivo microdialysis, qPCR and western blot. Local field potentials (LFP) were recorded from the central motor network. Deep brain stimulation (DBS) of the entopeduncular nucleus (EP) was performed. Nerve-injured ∆ETorA rats developed long-lasting DLM over 12 weeks. No changes in striatal structure were observed. Dystonic-like ∆ETorA rats presented a higher striatal dopaminergic turnover and stimulus-induced elevation of dopamine efflux compared to the control groups. Higher LFP theta power in the EP of dystonic-like ∆ETorA compared to wt rats was recorded. Chronic EP-DBS over 3 weeks led to improvement of DLM. Our data emphasizes the role of environmental factors in TOR1A symptomatogenesis. LFP analyses indicate that the pathologically enhanced theta power is a physiomarker of DLM. This TOR1A model replicates key features of the human TOR1A pathology on multiple biological levels and is therefore suited for further analysis of dystonia pathomechanism.