Stickoxidmetabolite als Ursache einer differentiellen Myelingenexpression in MS-Läsionen?
Nitric oxide metabolites: the cause of dysregulation of myelin protein genes in multiple sclerosis lesions?
by Anna Katharina Beck
Date of Examination:2011-05-03
Date of issue:2011-10-18
Advisor:Prof. Dr. Tanja Kuhlmann
Referee:Prof. Dr. Wolfgang Brück
Referee:Prof. Dr. Mikael Simons
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-1091
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Format:PDF
Description:Dissertation
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Abstract
English
Nitric oxide metabolites: the cause of dysregulation of myelin protein genes in multiple sclerosis lesions? Actively demyelinating multiple sclerosis lesions are histologically characterized by four different patterns. In lesions pattern III a dysregulation of myelin proteins associated with oligodendroglial cell death is found. The oligodendroglial cell line OLN-93 shows an increased PLP m-RNA expression after incubation with the nitric oxide donor SNAP or peroxynitrite comparable to changed myelin protein expression observed in pattern III lesions. In order to gain better insight in the pathogenesis of lesion pattern III I examined whether this PLP mRNA elevation is a specific reaction of OLN-93 cells or whether this changed myelin gene expression pattern can be found as well in other oligodendroglial cell lines like CG-4 or in primary mixed glial culture cells after incubation with cell death inducing agents. Using MTT-tests, Nucleosome ELISA and TUNEL staining it was shown that SNAP, peroxynitrite and staurosporine induce cell death in OLN-93, CG-4 and primary mixed glial cultures. After incubation and RNA extraction quantitative Real Time PCR was performed to examine the expression rate of the myelin protein genes PLP, CNP, MAG and MBP. In OLN-93 cells the increased PLPmRNA expression occurs independently of the cell death inductor in contrast to CG-4 cells or primary mixed glial cultures where no upregulation of PLPmRNA was observed. Concerning the other examined myelin proteins the results show either no difference or a decreased expression rate after incubation with the cell death inducing agents. The increased PLP-mRNA expression in OLN-93 appears to be a cell type-specific reaction. Thus, we have no evidence that oligodendroglial cell damage and death due to nitric oxide or peroxynitrite is the underlying cause for the observed dysregulation of myelin gene expression in pattern III lesions.
Keywords: multiple sclerosis; myelin proteins
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Stickoxidmetabolite als Ursache einer differentiellen Myelingenexpression in MS-Läsionen? Aktiv entmarkende Multiple-Sklerose-Läsionen lassen sich histopathologisch in vier verschiedene Subtypen einteilen. In Läsionen des Subtyps III findet sich immunhistochemisch eine Dysregulation der Myelinproteine und ein apoptotischer Zelluntergang von Oligodendrozyten. Die oligodendrogliale Zelllinie OLN-93 weist nach Inkubation mit den beiden Zelltodinduktoren SNAP und Peroxynitrit eine Dysregulation der Myelinproteine auf; ähnlich wie im MS-Gewebe wird eine Heraufregulation der PLP-mRNA-Expression beobachtet. Es wurde daher untersucht, ob es sich bei der verstärkten PLP-mRNA-Expression um eine OLN-93-spezifische Reaktion handelt oder ob auch andere oligodendrogliale Zelllinien wie CG-4 oder Primärkulturzellen mit diesem Muster der Myelingenexpression auf Zelltodinduktoren reagieren und sich somit eine Erklärung für die Pathogenese des Subtyps III fände. Mittels MTT-Test, Nukleosomen-ELISA und TUNEL-Färbung wurde nachgewiesen, dass SNAP, Peroxynitrit und Staurosporin in den Zelllinien OLN-93 und CG-4 sowie in Primärkulturzellen Zelltod auslösen. Nach Ende der Inkubationszeit und RNA-Extraktion wurden quantitative Real Time PCRs zur Bestimmung der Expressionsrate der ausgewählten Myelinproteingene PLP, CNP, MAG und MBP durchgeführt. In OLN-93-Zellen tritt die beobachtete verstärkte PLP-mRNA-Expression unabhängig vom Zelltodinduktor auf. Ein ähnliches Phänomen zeigt sich dagegen weder bei CG-4-Zellen noch bei Primärkulturzellen. Bei allen anderen untersuchten Myelinproteinen kam es entweder zu keiner Veränderung oder zu einer Abnahme der Expression nach Inkubation mit den Zelltodinduktoren. Bei der verstärkten PLP-mRNA-Expression in OLN-93-Zellen handelt es sich also um ein zelltypspezifisches Reaktionsmuster. Mit den ausgewählten Zelltodinduktoren ist die Pathogenese des Subtyps III weiterhin nicht zu erklären.
Schlagwörter: Multiple Sklerose; Myelinproteine
