Die Rolle von CNTF und LIF bei glialen Reaktionen nach Läsion des Nervus opticus

Der „Ciliary Neurotrophic Factor” (CNTF) und der „Leukemia Inhibitory Factor“ (LIF) sind zur IL-6 Familie gehörende Zytokine, denen eine wichtige Rolle bei der Regulation von Gliazellen bei postläsionalen Prozessen zugeschrieben werden. Diese Annahme beruht im wesentlichen auf in vitro und in vivo-Studien, in denen CNTF oder LIF exogen appliziert oder überexprimiert wurden. In dieser Arbeit sollte die endogene Bedeutung dieser Zytokine an Hand von vergleichenden Untersuchungen an CNTF- und/oder LIF-defizienten Tieren analysiert werden. Dazu wurden in der Retina nach Läsion des N. opticus einerseits Gliareaktionen, andererseits Komponenten des CNTF/LIF-Signalweges, wie STAT3, morphologisch (Immunhistochemie) sowie auf Protein- (Westernblot) und RNA-Ebene (RTPCR) <br>analysiert. <br>1. Während unoperierte CNTF-/--Tiere eine geringere GFAP-Expression der Müllerzellen zeigen, kommt es nach Läsion genau wie im Wildtyp zu einer Aktivierung der Müllerzellen. Weiterhin wird in CNTF-/-- und Wildtyp-Tieren der STAT3-Signalweg aktiviert. Auch Mikrogliazellen werden in CNTF-/-- und Wildtyp-Tieren nach Läsion gleichermaßen verzögert aktiviert. Zum <br>Zeitpunkt 3 Tage nach Läsion lässt sich in den CNTF-Knockout-Tieren eine im Vergleich zum Wildtyp vermehrte GFAP-Expression und STAT3-Aktivierung, bei einer zu diesem Zeitpunkt stark erhöhten LIF-mRNA Expression, nachweisen. <br>2. CNTF/LIF-Doppelknockout-Tiere haben einen ausgeprägten Müllerzellphänotyp. GFAP wird deutlich geringer als in Wildtyp- und CNTF-/--Tieren exprimiert, zugleich lässt sich nur sehr viel weniger pSTAT3 nachweisen. Auch nach Läsion kommt es, erstens zu keiner so starken Müllerzellaktivierung, zweitens bleibt die STAT3-Aktivierung auf deutlich niedrigerem Niveau. <br>3. Müllerzellen von LIF-defizienten Tieren sind im Phänotyp sowie in der STAT3-Aktivierung CNTF/LIF-Doppelknockout-Tieren sehr ähnlich. Auch hier liegen basal sehr niedrige Werte von GFAP und pSTAT3 vor, die sich nach Läsion nur wenig erhöhen. <br>Zusammengefasst zeigen diese Ergebnisse, dass CNTF und LIF, sowie die gp130-abhängige Aktivierung des JAK/STAT-Signalwegs unter Kontrollbedingungen (d.h. im unläsionierten Tier) Einfluss auf den Funktionszustand von Müllerzellen haben. Dies deutet darauf hin, dass diese Zytokine auch im unverletzten Tier freigesetzt werden. Weiterhin zeigen die Ergebnisse, dass in allen <br>untersuchten Mausstämmen und zu allen postläsionalen Zeitpunkten eine enge Korrelation zwischen der GFAP-Expression und der Aktivierung von STAT3 zu beobachten ist. Dies zeigt, dass die gp130-abhängige Aktivierung des STAT3-Signaltransduktionswegs eine zentrale Rolle bei der Regulation der <br>GFAP-Expression spielt. Schließlich zeigen die Untersuchungen der Mausmutanten, dass CNTF entgegen der bisherigen Annahmen, keine direkte Rolle bei der läsionsinduzierten Aktivierung von Gliazellen spielt. Vielmehr ist es vermutlich LIF, dem diese Bedeutung zukommt. Insgesamt ergibt sich aus diesen Untersuchungen das Bild einer komplexen Interaktion der IL-6 Zytokine bei der Kontrolle des basalen und des aktivierten Zustands von Gliazellen in vivo.

Author dc:creator

• Trautmann, Nikolaus

Contributors dc:contributor

• Kirsch, Matthias

• Müller-Zelle
• GFAP
• STAT3
• muller cell

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