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Anti-Apoptosis and Regeneration in the Visual System: Effects of BAG1 (Bcl-2-associated athanogene-1)

dc.contributor.advisorHardeland, Rüdiger Prof. Dr.de
dc.contributor.authorPlanchamp, Anne-Véroniquede
dc.date.accessioned2013-01-22T15:44:10Zde
dc.date.available2013-01-30T23:51:04Zde
dc.date.issued2008-04-28de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000D-F14C-Ade
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-3442
dc.description.abstractIn der folgenden Arbeit wurde Bcl-2-associated athanogene-1 (BAG1) als therapeutisches Molekül bei Läsionen im visuellen System in vivo untersucht. Die Effekte von BAG1 wurden auf zwei in vivo Modelle für Apoptose und Regeneration getestet: Axotomie und Crush des optischen Nervs. BAG1 wurde unter einem neuronspezifischen Promoter mit Adeno-associated virus (AAV) Vektoren in Retinalganglionzellen (RGC) überexprimiert. AAV-mediierte Überexpression von BAG1 steigert deutlich das Überleben von RGCs im Vergleich zu PBS und AAV.EGFP-behandelten Kontrollen. Dieses Ergebnis wurde darauf in BAG1+/- transgenen Mäusen bestätigt. BAG1 Überexpression steigerte auch deutlich die in vivo Regeneration als auch das Wachstum der RGC Neuriten in vitro. Weiterhin erhöhte die Behandlung mit AAV.BAG1 die Anzahl und Länge von regenerierenden Axonen deutlich. In primären RGCs führte BAG1 Überexpression zu einer dreifachen Steigerung in Neuriten Länge und Growth cone Oberfläche. Die molekularen Mechanismen der BAG1-mediierten Regeneration wurden durch weitere in vitro Untersuchungen in zwei verschieden Zelltypen, den primären RGCs und der neuronalen mit BAG1 stabil transfizierten CSM Zelllinie, aufgeklärt. BAG1 führte zu einer Translokation der Proteinkinase Raf-1 von der Zellmembran in das Zytoplasma. Weiterhin wurde eine Verschiebung des Moleküls ROCK2 in die perinukleare Region beobachtet. Letztendlich senkte BAG1 Überexpression die ROCK Aktivität deutlich und in einer Raf-1-abhängigen Weise. Zusammenfassend wurde gezeigt, dass BAG1 auf drei verschiedenen Ebenen eine Rolle in der Regeneration spielt: Inhibition von Läsions-mediierter Apoptose, Steigerung des intrinsischen Regenerationspotential der Zellen sowie Interaktion mit der inhibitorischen ROCK-Signalkaskade. BAG1 ist ein viel versprechender Kandidat für die Entwicklung von therapeutischen Strategien zur Regeneration des zentralen Nervensystems in vivo.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de
dc.titleAnti-Apoptosis and Regeneration in the Visual System: Effects of BAG1 (Bcl-2-associated athanogene-1)de
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedAntiapoptosis und Regeneration in den optischen System: Effekte von Bcl-2-associated-athanogene-1de
dc.contributor.refereeBraus, Gerhard Prof. Dr.de
dc.date.examination2007-11-01de
dc.subject.dnb570 Biowissenschaften, Biologiede
dc.subject.gokWA 000 Biologiede
dc.subject.gokAllgemeinesde
dc.description.abstractengIn the present work, we investigated Bcl-2-associated athanogene-1 (BAG1) as a therapeutic molecule in the lesioned visual system in vivo. The effects of BAG1 were tested in two in vivo models of apoptosis and regeneration, the optic nerve axotomy and optic nerve crush. BAG1 was overexpressed in retinal ganglion cells (RGCs) under the control of a neuron-specific promoter using Adeno-associated virus (AAV) vectors. AAV-mediated overexpression of BAG1 significantly increased RGC survival compared to PBS and AAV.EGFP-treated controls, what was confirmed in BAG1+/- transgenic mice. BAG1 overexpression also significantly increased in vivo regeneration and in vitro neurite outgrowth of RGCs. Following AAV.BAG1 application, a significant increase in the number and length of regenerating axons after optic nerve crush was observed. In primary RGCs, BAG1 overexpression resulted in an approximately three-fold increase in neurite length and growth cone surface. The molecular mechanisms of BAG1-mediated regeneration were further investigated in in vitro studies in two different cell types, the primary RGCs and the rat neuronal CSM cell line stably transfected with BAG1. BAG1 induced translocation of Raf-1 and ROCK2 from the membrane to the cytoskeleton and the perinuclear regions, respectively. Most importantly, ROCK activity was significantly reduced in a Raf-1-dependent manner upon BAG1 overexpression. In summary, we show that BAG1 acts on three different levels, by inhibition of lesion-induced apoptosis, increase of the intrinsic regeneration potential and interaction with the inhibitory ROCK signaling cascade. Thus, BAG1 is a promising candidate for the development of future therapeutic strategies targeting CNS regeneration in vivo.de
dc.subject.topicMathematics and Natural Sciencede
dc.subject.gerApoptosede
dc.subject.gerRegenerationde
dc.subject.gerBAG1de
dc.subject.gerROCKde
dc.subject.gerRetinalganglionzellende
dc.subject.gerAdeno-assoziierten Virende
dc.subject.engApoptosisde
dc.subject.engregenerationde
dc.subject.engBAG1 (Bcl-2-associated-athanogene-1)de
dc.subject.engROCK (Rho-associated kinase)de
dc.subject.engretinal ganglion cellde
dc.subject.engadeno-associated virusde
dc.subject.bk42.15 Zellbiologiede
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1767-9de
dc.identifier.purlwebdoc-1767de
dc.identifier.ppn591104172de


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