title: Hippokampale Neurogenese und Astrogenese in einem neuen genetischen Mausmodell bei depressiven Störungen
Creators: name: Schneider, Marcel
Publisher: name: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Year: 2024
Subjects: subject: ASM

description: Ein essenzieller Prozess im erwachsenen Gehirn für eine plastische, sich auf äußere Einflüsse anpassende Weiterentwicklung ist die adulte Neurogenese. Diese findet nur noch in wenigen Regionen des erwachsenen Gehirns statt, unter anderem im Hippokampus, eine Struktur, die wichtig ist für Lern- und Gedächtnisprozesse. Im Hippokampus werden aus neuralen Stammzellen neue Neurone gebildet, die das zelluläre Korrelat der Plastizität darstellen. Dysregulation der adulten Neurogenese ist ein häufiges Phänomen bei neurodegenerativen und neuropsychiatrischen Erkrankungen. In meiner Arbeit benutze ich ein genetisches Tiermodell, welches sich wissenschaftlich als Depressions-Modell etabliert hat. Es beruht auf einer Überexpression des Enzyms “acid sphingomyelinase (ASM)“. Studien zeigten, dass aus dem dabei vermehrt anfallendem Produkt Ceramid verminderte Neurogenese, verkürzte Lebensdauer und gestörte Reifung neuer Neurone resultiert. Auf der anderen Seite entsteht durch verminderte Aktivität der ASM die Speicherkrankheit Niemann-Pick. Die Besonderheit bei meinem Tiermodell liegt in der Vorderhirn-spezifischen, im murinen Hirn demnach hippokampal-spezifischen, Überexpression der ASM. Daten unserer Arbeitsgruppe haben gezeigt, dass neben adulter Neurogenese auch adulte Astrogenese im Hippokampus existiert. Dabei sind die adulte Neurogenese, wie auch die Astrogenese, keine statischen Vorgänge. Physische Aktivität beispielsweise ist in der Lage beide Vorgänge zu induzieren. Unter diesem Kenntnisstand ist es die Idee zu erforschen, ob eine gestörte Enzymaktivität der ASM, neben bereits bekannten Auswirkungen auf die adulte Neurogenese, auch Auswirkungen auf die Astrogenese besitzt. Anfängliche neurale Auswertungen durch Immunhistochemie bezüglich Proliferation und Neugenerierung von Neuronen haben schnell gezeigt, dass sich weder bei einer Enzyminduktion noch bei einer Enzyminhibition ein signifikanter Unterschied zu den Vergleichstieren bezüglich der adulten Neurogenese nachweisen lässt. Erst Daten mit Mäusen, die einen physischen Stimulus in Form eines Laufrades besessen haben, zeigten statistisch signifikante Unterschiede in der Proliferation der Neurone. So besitzen physisch aktive Tiere mit einer ASM-Überexpression aktivitätsgeminderte neurale Stammzellen (NSZ), signifikant weniger Zellen in den Proliferationsstadien und weisen in der totalen Zellanzahl deutlich weniger Neuroblasten auf als diese, die keine Laufräder genutzt haben. Ebenfalls wird die Astrogenese durch eine ASM-Überexpression beeinflusst. Unter basalen Bedingungen waren die proliferierenden Astrozyten und die neugebildeten Astrozyten in ihrer Anzahl deutlich gesteigert. Sind die gleichen Tiere auf einem Laufrad körperlich aktiv, gleichen die zuvor vermehrt proliferierenden und neu gebildeten Astrozyten sich den Kontrolltieren wieder an. Dies impliziert, dass durch die ASM-Überexpression die proneurogenen und proastrogenen Stimuli aufgehoben werden.