Titelblatt und Inhaltsverzeichnis
Einleitung
Ziel und Fragestellung der vorliegenden Arbeit
Material und Methoden
Ergebnisse
Diskussion
LiteraturverzeichnisMakrophagen und Mikrogliazellen spielen eine zentrale Rolle im Abwehrsystem
des zentralen Nervensystems (ZNS). Sie werden nach einer ZNS Läsion
unmittelbar aktiviert, migrieren zum Ort des Schadens und sind hier für den
sekundären neuronalen Zellschaden von herausragender Bedeutung. Das
Verständnis der genauen molekularen Mechanismen hierfür ist bisher nur
lückenhaft vorhanden. Ziel dieser Dissertation war die Charakterisierung der
Regulation und des Expressionsmusters des Makrophagen Aktivierungsfaktor (MAF)
nach fokaler ZNS Läsion. MAF wurde erstmals als differenzierungsassoziierter
Faktor des Monozyten/Makrophagen-Systems beschrieben. Vorarbeiten zu dieser
Arbeit zeigten eine konsistente läsionsassoziierte Hochregulation von MAF auf
mRNA Ebene nach entorhinaler Kortexläsion (ECL). Es konnte in dieser
Dissertation gezeigt werden, dass (i) MAF differenzierungsabhängig nur in
ausdifferenzierten Makrophagen exprimiert wird, (ii), diese Hochregulation von
MAF CD11b abhängig induziert wird, (iii) mittels eigenständig generierter
polyklonaler, spezifischer Antikörper, dass MAF auf Proteinebene in
Makrophagen/Mikroglia nach ECL läsionsassoziiert und auf den
deafferenzierenden Hippocampus beschränkt exprimiert wird, (iv) dass MAF in
murinen Mikrogliazellen in vitro und in vivo ein intrazellulär vesikuläres
Expressionsmuster aufweist, (v) dass MAF hämolytische Eigenschaften besitzt
und (vi) strukturell einer neuartigen hochkonservierten Proteinfamilie
zuzuordnen ist, die sich durch ein gemeinsames Motiv von sieben
transmembranären Spannen auszeichnet. Die CD11b-gesteuerte und
läsionsassoziierte Expression von MAF im deafferenzierenden Hippocampus weist
auf eine mögliche zentrale Rolle im Rahmen der Differenzierung von
Mikrogliazellen zum phagozytierenden Phänotyp hin. MAF könnte ein geeignetes
Zielmolekül für das therapeutische Vermeiden oder Begrenzen des durch
Makrophagen/Mikroglia verursachten sekundären Zellschadens nach ZNS Läsion
sein.After traumatic brain lesion, microglial cells are rapidly activated, migrate
towards the sites of injury and cause secondary damage that accounts for most
of the loss of brain function. This thesis aimed at characterizing the
regulation of the macrophage/microglia activation factor (MAF) which
expression was previously demonstrated to be differentiation-associated in
myeloid hematopoetic cells and was shown to be consistently upregulated
following entorhinal cortex lesion (ECL) at the mRNA level. Using the
monocytic cell line U937, we could demonstrate that MAF is upregulated after
TPA-induced differentiation into macrophages. The maturation-associated MAF
upregulation could be blocked by CD11b antisense transfection. Furthermore, we
have generated a specific antibody against MAF. In BV-2 microglial cells, MAF
is co-localized with IB-4, a classical microglial marker. In addition, we have
analyzed the in vivo expression patterns of MAF after ECL. We could show a
substantial upregulation of MAF on most macrophages/microglial cells in the
deafferentiated hippocampus, while there was no MAF expression detectable on
the contralateral side. In the perilesional region, in most but not all cells
MAF is co-localized with CD11b and IB4, two classical markers for microglial
cells. Confocal microscopy revealed a lysosome-like expression pattern in BV-2
cells as well as in ECL-associated macrophages/microglial cells in vivo. My
data indicate that MAF is upregulated after monocyte maturation in a CD11b-
dependent manner. Furthermore, we could demonstrate that MAF is expressed only
in selected macrophages/microglial cells around the lesion and in the
degenerating hippocampus after ECL. Consistent with these lesion-associated
expression patterns, MAF expression in monocytic cells seems to play a
functional role in the differentiation to a phagocytosing phenotype and may
be, at least partially, required for phagocytotic activity, specifically in
lesioned tissue after brain trauma
