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Eine zelluläre und molekulare Charakterisierung der Gliazellen des Zentralkomplexes im embryonalen Gehirn von Schistocerca gregaria
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Loser, Michael |
| Copyright Year | 2015 |
| Abstract | Diese Arbeit beschaftigt sich mit der Expression des astrozytenspezifischen Enzyms Glutaminsynthetase in Erganzung zum gliaspezifischen Marker Repo, um Gliazellen, die mit der embryonalen Entwicklung des Zentralkomplexes in Schistocerca gregaria assoziiert sind, zellular und molekular zu charakterisieren. Der Zentralkomplex ist ein modulares System neuropiler Strukturen im Mittelhirn aller Insekten, und ist in vielen Verhaltensvorgangen wie Laufen, Fliegen, Stridulation und Ernahrung involviert. In der Heuschrecke entwickeln sich die Neuropile des Zentralkomplexes im Laufe der Embryogenese und sind zum Zeitpunkt des Schlupfens funktionsfahig. Trotz groser Kenntnisse neuronaler Aspekte uber die Entwicklung des Zentralkomplexes verbleibt die Funktion der Gliazellen unklar. In dieser Arbeit wurde das Expressionsmuster des astrozytenspezifischen Enzyms Glutaminsynthetase (GS) und des gliaspezifischen Homoobox Gens reversed polarity (repo) in Kombination mit der negativen Expression des neuron-spezifischen Markers Meerrettich Peroxidase (HRP) zur Identifizierung glialer Zellen benutzt. Doppelfarbungen zeigen, dass alle GS-positiven Zellen, die mit dem Zentralkomplex assoziiert sind, gleichzeitig Repo-positiv sind. Zum ersten Mal konnte ich durch diese Kombination nicht nur Zellkorper, sondern auch Projektionen (Gliapodien) der Gliazellen sichtbar machen. Wahrend der Embryogenese, also noch vor der Entwicklung des Zentralkomplexes, formen Gliazellen eine zusammenhangende Population, die aus der Pars intercerebralis in die Region der Faserbundel einwandert. Anschliesend verteilen sich die Gliazellen neu und umhullen jedes der einzelnen Module des Zentralkomplexes. Innerhalb der einzelnen Neuropile des Zentralkomplexes sind keine glialen Zellkorper zu finden. Rekonstruktionen einzelner Zellen zeigen Populationen von Gliazellen, die ausgedehnte umhullende Projektionen um die Neuropile des Zentralkomplexes, wie den Zentralkorper, senden, wahrend eine andere Population von Gliazellen saulenartige Verzweigungen in den Zentralkorper hinein projiziert. Solche Verzweigungen in den Modulen des Zentralkomplexes sind erst nach Fertigstellung der Neuroarchitektur zu erkennen. Daher kann man annehmen, dass diese Verzweigungen auf ein zuvor entstandenes Gerust von Neuronen oder Tracheen projizieren. Hochstwahrscheinlich sind diese Gliaprojektionen in die Transmitterregulation innerhalb des Neuropils involviert. Da Gliazellen weitreichende Projektionen (Gliapodien) in und um die Mittelhirnneuropile senden, wurden in gefrorenen Hirnschnitten intrazellulare Injektionen durchgefuhrt um zu erforschen, ob diese Gliazellen ein zellulares Netzwerk via Zellkopplung im Verlauf der Embryogenese bilden. Farbungen individueller Zellen, die an vier unterschiedlichen Injektionsstellen um den Zentralkorper lokalisiert sind, zeigen eine Population gekoppelter Zellen, deren Anzahl und raumliche Verteilung stereotypisch fur jeden der Injektionspunkte ist. Daruber hinaus sind sie sowohl bei 70%igem wie auch bei einem embryonalen Entwicklungsstand von 100% miteinander vergleichbar. Anschliesende immunhistochemische Experimente bestatigen, dass es sich bei den gekoppelten Zellen um astrozytenahnliche Gliazellen handelt. Durch Hinzufugen von n-Heptanol in das Puffermedium wurde die Zellkopplung verhindert. Da die Zellkopplung auch ohne direkten intersomalen Kontakt auftritt, konnten die erheblichen Verzweigungen der Gliapodien, die sich im Laufe der Embryogenese ausbreiten, involviert sein. Durch die Datenerhebung aller Injektionspunkte kann darauf geschlossen werden, dass die Gliazellen, welche den Zentralkorper umrunden, ein Netzwerk gekoppelter Gliazellen bilden, das als Positionierungssystem der sich entwickelnden Neuropile des Zentralkomplexes dient. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://edoc.ub.uni-muenchen.de/18842/1/Loser_Michael.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
