Priming of microglia in a DNA-repair deficient model of accelerated aging

AbstractAging is associated with reduced function, degenerative changes, and increased neuroinflammation of the central nervous system (CNS). Increasing evidence suggests that changes in microglia cells contribute to the age-related deterioration of the CNS. The most prominent age-related change of microglia is enhanced sensitivity to inflammatory stimuli, referred to as priming. It is unclear if priming is due to intrinsic microglia ageing or induced by the ageing neural environment. We have studied this in Ercc1 mutant mice, a DNA repair-deficient mouse model that displays features of accelerated aging in multiple tissues including the CNS. In Ercc1 mutant mice, microglia showed hallmark features of priming such as an exaggerated response to peripheral lipopolysaccharide exposure in terms of cytokine expression and phagocytosis. Specific targeting of the Ercc1 deletion to forebrain neurons resulted in a progressive priming response in microglia exemplified by phenotypic alterations. Summarizing, these data show that neuronal genotoxic stress is sufficient to switch microglia from a resting to a primed state

Köpfe – Hirne – Netzwerke : 130 Jahre Neurowissenschaft(en) in Frankfurt am Main

Unter den zahlreichen Traditionen, an die in Frankfurt am Main stolz erinnert wird, bleibt eine bislang eigentümlich unterbelichtet: die Geschichte der Hirnforschung. Gerald Kreft gibt einen Überblick über dieses faszinierende Kapitel der lokalen Wissenschaftsentwicklung und stellt zugleich das Museumsprojekt zur Geschichte der Hirnforschung in Frankfurt vor, das die Ludwig Edinger-Stiftung realisieren will. Hier wirkt jener Geist fort, der 1914 zur Eröffnung der Goethe-Universität führte. Der Hirnforscher Ludwig Edinger (1855-1918) war der einzige Wissenschaftler unter den elf Unterzeichnern des Stiftungsvertrags, der an der Universität forschte und lehrte

Ludwig Edinger (1855 - 1918) und sein Neurologisches Institut : Beiträge zur Geschichte der Neurowissenschaften in Frankfurt am Main

Die vorliegende Dissertation stellt Ludwig Edinger (1855-1918) erstmals im Kontext der Entwicklung dar, die das von ihm begründete Neurologische Institut nach seinem Tode genommen hat. Die aufgeworfene Problemstellung konzentriert sich auf die Rekonstruktion dessen, was Edinger in seinem Neurologischen Institut verwirklichen wollte. Mit dieser Institutions- und Ideengeschichte sind menschliche Schicksale unauflösbar verbunden. Die Ergebnisse der Untersuchung sollen abschließend kurz zusammengefasst werden: 1.) Die kritische Diskussion des bisherigen Rezeptionsstandes, dessen geschichtliche Etappen rekonstruiert wurden, demonstrierte detailliert die bis in die Gegenwart reichenden Verkürzungen im Verständnis von Leben und Werk Ludwig Edingers. Für eine angemessene Erinnerung an die Bedeutung dieses deutschen Juden erwies sich der Nationalsozialismus als entscheidende Zäsur. Ein fast vollständiges Tabu über der Institutsgeschichte zwischen dem Beginn des Ersten und dem Ende des Zweiten Weltkrieges war die wirkungsgeschichtliche Folge (Kapitel I). 2.) Demgegenüber galt es zunächst, den Zusammenhang zwischen Edingers deutsch-jüdischer Lebensgeschichte und der inneren Einheit seines wissenschaftlichen Werkes in den Blick zu rücken (Kapitel II). 3.) Ludwig Edinger ist nun nicht mehr nur als vergleichend-neuroanatomischer Grundlagenforscher, sondern auch als praktischer und theoretisierender Nervenarzt erkennbar (Kapitel III und IV). 4.) Rekonstruiert wurde das interdisziplinäre Forschungsprogramm, das Ludwig Edinger in seinem Neurologischen Instituts verwirklichen wollte (Kapitel IV). 5.) Ein Produkt dieses neurowissenschaftlichen Projekts war die von Kurt Goldstein (1878-1965) begründete Neuropsychologie (Kapitel IV, V und VI). 6.) Einen weiteren Zweig bildete die ebenfalls in den zwanziger Jahren begründete Paläoneurologie Tilly Edingers (1897-1967), die familiengeschichtlich, kulturell und wissenschaftlich an Leben und Werk ihres Vater anknüpfte (Kapitel VII). 7.) Dargestellt wurde schließlich die mehrschichtige Bedeutung Johann Wolfgang von Goethes für deutsch-jüdischen Neurowissenschaftler aus Frankfurt am Main, die bis ins US-amerikanische Exil hineinreichte (Kapitel VIII). Über die Erforschung der genannten Problembereiche hinaus versteht sich die skizzierte Zusammenführung von deutsch-jüdischer Akkulturations- und Emigrationsgeschichte mit der Wissenschaftsgeschichte einer medizinisch-naturwissenschaftlichen Disziplin als die eigentliche historiographische Innovation der vorliegenden Dissertation. Die Geschichte des Neurologischen Instituts nach dem Zweiten Weltkrieg wäre Gegenstand einer eigenen Arbeit, die auch zu diskutieren hätte, welche Aspekte an Ludwig Edingers Vermächtnis aktualisiert wurden. Ein erster Überblick hierzu liegt vor

Der vergessene Retter : Philipp Schwartz – Organisator der Wissenschaftsemigration während des Nationalsozialismus

Eine Liste mit den Namen von 1.794 Wissenschaftlern, die in Nazideutschland entlassen wurden, steht seit 30 Jahren im Regal des Frankfurter Neurologischen Instituts. Von dort geht die Initiative aus, ihren Urheber wiederzuentdecken: den zu Unrecht in Vergessenheit geratenen Neuropathologen Philipp Schwartz

Erprobung neuer Lasersonden für die laserinduzierte Thermotherapie unter MRT-Kontrolle

Die Magnetresonanz Tomographie (MRT) eignet sich besonders zur überwachung der laserinduzierten Thermotherapie (LITT), da mit diesem Bildgebungsverfahren zum ersten eine anatomische Darstellung der Läsion und zum zweiten eine annähernde Echtzeitdarstellung der Temperaturentwicklung unter Laserapplikation möglich ist. In dieser Arbeit sollen erstens neuen Applikatorsysteme getestet und ihr Koagulationsverhalten mit dem Standardapplikator verglichen werden. Zum zweiten soll die Genauigkeit der MR-Bildgebung zur Abschätzung der wahren Nekrose unter und nach Laserapplikation evaluiert werden. Zu diesem Zweck wurden die Laserapplikatoren in einem ex-vivo Scweinelebermodell unter MRT KOntrolle getestet. Die erzeugten Nekrosezonen wurden licht- und elektronenmikroskopisch aufgearbeitet, Nekrosezonen definiert und anschließend ausgemessen. Die histologische Nekrose wurde mit der Läsion in der MRT korreliert. Mit den neuen, kleinen Applikatoren können effektiv kleine Volumina abladiert werden. Mit dem gespülten Applikatorsystem werden große Läsionen generiert

Implications of the Inability of Listeria monocytogenes EGD-e To Grow Anaerobically Due to a Deletion in the Class III NrdD Ribonucleotide Reductase for Its Use as a Model Laboratory Strain

Listeria monocytogenes is a Gram-positive facultative intracellular bacterium that causes life-threatening diseases in humans. It grows and survives in environments of low oxygen tension and under conditions of strict anaerobiosis. Oxygen-limiting conditions may be an important factor in determining its pathogenicity. L. monocytogenes serovar 1/2a strain EGD-e has been employed intensively to elucidate the mechanisms of intracellular multiplication and virulence. Listeria possesses genes encoding class I aerobic and class III anaerobic ribonucleotide reductases (RNRs). The class III RNR consists of a catalytic subunit NrdD and an activase NrdG. Surprisingly, L. monocytogenes EGD-e, but not other L. monocytogenes strains or other listerial species, is unable to grow under strict anaerobic conditions. Inspection of listerial NrdD amino acid sequences revealed a six-amino acid deletion in the C-terminal portion of the EGD-e protein, next to the essential glycyl radical domain. Nevertheless, L. monocytogenes EGD-e can grow under microaerophilic conditions due to the recruitment of residual class Ia RNR activity. A three-dimensional (3D) model based on the structure of bacteriophage T4 NrdD identified the location of the deletion, which appears in a highly conserved part of the NrdD RNR structure, in the alpha/beta barrel domain near the glycyl radical domain. The deleted KITPFE region is essential either for interactions with the NrdG activase or, indirectly, for the stability of the glycyl radical loop. Given that L. monocytogenes EGD-e lacks a functional anaerobic RNR, the present findings are relevant to the interpretation of studies of pathogenesis with this strain specifically, in particular under conditions of low oxygen tension

A Multidomain Fusion Protein in Listeria monocytogenes Catalyzes the Two Primary Activities for Glutathione Biosynthesis

Glutathione is the predominant low-molecular-weight peptide thiol present in living organisms and plays a key role in protecting cells against oxygen toxicity. Until now, glutathione synthesis was thought to occur solely through the consecutive action of two physically separate enzymes, γ-glutamylcysteine ligase and glutathione synthetase. In this report we demonstrate that Listeria monocytogenes contains a novel multidomain protein (termed GshF) that carries out complete synthesis of glutathione. Evidence for this comes from experiments which showed that in vitro recombinant GshF directs the formation of glutathione from its constituent amino acids and the in vivo effect of a mutation in GshF that abolishes glutathione synthesis, results in accumulation of the intermediate γ-glutamylcysteine, and causes hypersensitivity to oxidative agents. We identified GshF orthologs, consisting of a γ-glutamylcysteine ligase (GshA) domain fused to an ATP-grasp domain, in 20 gram-positive and gram-negative bacteria. Remarkably, 95% of these bacteria are mammalian pathogens. A plausible origin for GshF-dependent glutathione biosynthesis in these bacteria was the recruitment by a GshA ancestor gene of an ATP-grasp gene and the subsequent spread of the fusion gene between mammalian hosts, most likely by horizontal gene transfer