title: Der Einfluss des spannungsabhängigen L-Typ-Calciumkanal-Antagonisten Nimodipin auf die Entwicklung von Oligodendrozyten-Vorläuferzellen
Creators: name: Enders, Michael
Publisher: name: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Year: 2025
Subjects: subject: Nimodipin
subject: Oligodendrozyten
subject: Multiple Sklerose
subject: Demyelinisierung
subject: Dihydropyridine
subject: Neuroprotektion

description: Gliazellen wie Oligodendrozyten und Astrozyten spielen unverzichtbare Rollen im zentralen Ner-vensystem, die für dessen ordnungsgemäße Funktion entscheidend sind. Oligodendrozyten unter-stützen durch die Bildung von Myelin die Reizweiterleitung durch elektrische Isolation und bieten gleichzeitig Schutz für die Axone. Krankheiten wie die Multiple Sklerose können zu Demyelinisie-rung führen, was wiederum zum Verlust von Axonen und zur Neurodegeneration beiträgt. Ein Hauptforschungsziel ist daher die Untersuchung von Mechanismen zur Remyelinisierung. Eine vielversprechende, jedoch bisher wenig erforschte Möglichkeit zur Initiierung der Remyelinisierung sind Calciumsignalprozesse im zentralen Nervensystem. Es ist bekannt, dass spannungsabhängige Calciumkanäle die Differenzierung und Myelinisierung von Oligodendrozyten-Vorläuferzellen be-einflussen. Nimodipin, ein Antagonist von L-Typ-Calciumkanälen, wird schon länger als vielver-sprechende Option für die Behandlung von demyelinisierenden Erkrankungen betrachtet. Diese Dissertation untersucht den Effekt von Nimodipin auf Oligodendrozyten-Vorläuferzellen und reife Oligodendrozyten sowohl in vitro als auch in vivo. Zunächst wurden Co-Kultur-Systeme bestehend aus Oligodendrozyten und Neuronen mit Nimo-dipin behandelt, wobei eine erhöhte Anzahl von Oligodendrozyten festgestellt wurde. Um den isolierten Effekt von Nimodipin auf Oligodendrozyten-Vorläuferzellen und reife Oligodendrozy-ten weiter zu untersuchen, wurden die Oligodendrozyten-Vorläuferzelllinie Oli-Neu, primäre murine Oligodendrozyten-Vorläuferzellen und die humane reife Oligodendrozytenzelllinie MO3.13 mittels PCR, Immunzytochemie und Patch-Clamp-Technik charakterisiert. Die Zelllinie Oli-Neu und die primär isolierten murinen Oligodendrozyten-Vorläuferzellen zeigten in vitro cha-rakteristische und ähnliche Eigenschaften von Oligodendrozyten-Vorläuferzellen, die humane Oli-godendrozytenzelllinie MO3.13 zeigte in vitro Charakteristika von reifen Oligodendrozyten. Zum einen führte die Behandlung von Oli-Neu-Zellen und Primärzellen mit Nimodipin nicht zu einer erhöhten Expression von Myelingenen und -proteinen, obwohl Nimodipin physiologisch aktiv und eine Bindung an spannungsabhängige Calciumkanäle nachweisbar war. Zum anderen zeigten elekt-ronenmikroskopische Untersuchungen der Ultrastruktur der Zellen jedoch eine gesteigerte Anzahl lipophiler Körper in Oli-Neu-Zellen nach Behandlung mit Nimodipin, die sich anhand von Im-munogold-Färbungen als positiv für das basische Myelinprotein (MBP) erwiesen. RNA-Sequenzie-rung von Oli-Neu-Zellen nach Nimodipin-Behandlung deutete darüber hinaus darauf hin, dass Nimodipin die Expression von miRNAs beeinflussen kann, die für die Myelinisierung relevant sein könnten. Validierungsexperimente, die sich der Technik der qPCR bedienten, konnten allerdings keinen Einfluss von Nimodipin auf die Expression der bei der Sequenzierung identifizierten Top-miRNA-Hits zeigen, weder in Oli-Neu-Zellen noch in den zusätzlich getesteten MO3.13-Zellen. Weitere Untersuchungen zum Einfluss von Nimodipin auf die Migration von MO3.13-Zellen zeig-ten ebenfalls keinen Effekt. Zum Abschluss wurden mögliche In-vivo-Effekte von Nimodipin mit-tels des Zebrafischmodells untersucht. Hier deuteten die Ergebnisse darauf hin, dass Nimodipin die Auswanderung reifer Oligodendrozyten aus dem Neuralrohr verstärkte. Zusammenfassend betrachtet unterscheiden sich die in vitro von den in vivo beobachteten Effekten von Nimodipin auf reife Oligodendrozyten und deren Vorläuferzellen. Allerdings bleibt der genaue Wirkmechanismus von Nimodipin unklar. Die Klärung der möglichen Mechanismen kann Ziel zukünftiger Studien sein. Darüber hinaus können klinische Studien Aufschluss geben, ob Nimodi-pin als ein potenzielles Medikament zur Behandlung von demyelinisierenden Erkrankungen wie der Multiplen Sklerose nutzbar sein kann.