Entwicklungsabhängige Integration transplantierter dopaminerger Vorläuferzellen im nigrostriatalen Projektionssystem: eine morphologische und verhaltensorientierte Studie im 6-OHDA-Tiermodell der Parkinsonschen Erkrankung
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|---|---|
| adam_text | I Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis I
Abbildungsverzeichnis III
Tabellenverzeichnis III
Abkürzungen IV
Substanzen und Geräte IV
EINLEITUNG 1
Zur vorliegenden Arbeit 1
Die Parkinsonsche Erkrankung 2
Epidemiologie 2
Äthiologie 2
Symptomatik. 4
Diagnose und Differentialdiagnose 6
Neuropathologie 6
Pathogenese 8
Basalganglien 9
Therapieansätze 14
Konservative Therapie 14
Operative Therapie 16
Transplantation von dopaminergem Gewebe als Therapie bei M. Parkinson 17
Das 6-OHDA-Tiermodell der Parkinsonschen Erkrankung 19
Funktionelle Effekte der Läsion 20
Transplantation im Tiermodell 21
Mikrotransplantation 23
Alternative Zellressourcen und gesteigerte Effektivität der Transplantate 24
Aufgabenstellungen für die vorliegende Arbeit 27
MATERIAL UND METHODEN 30
Experimentelles Design 30
Haltungsbedingungen 32
Tierexperimentelle Operationen 33
LÄSION mit 6-OHDA 34
Transplantation 36
Präparation der Zellsuspensionen 36
Mikrotransplantation 40
Schmierpräparate des embryonalen ventralen mesencephalen Gewebes 42
Verhaltenstests 42
Medikamenten-induziertes Rotationsverhalten 42
Steppingtest 43
Gleichgewichtstest 44
Tablelifttest 45
Vorderpfotengreiftest 46
Histologische Aufbereitung der Gehirne 48
Herstellung der Schnittpräparate 48
Immunhistochemie 48
Mikroskopische Analyse 50
Zellzahl 50
Dichte 51
Volumen 52
Statistische Analysen 52
II Inhaltsverzeichnis
ERGEBNISSE 53
Experiment I: Morphologische und funktionelle Integration dopaminerger
Transplantate der Entwicklungsstadien El2 bis El5 53
Morphologische Differenzierung und Integration 53
TH-Immunhistochemie 53
Überleben der TH-positiven Neurone 54
CB-Immunhistochemie 57
Überleben der Calbindin-positiven Neurone 60
Schmierpräparation 62
Volumen der Transplantate 64
Dichte der TH-positiven Reinnervation 64
Analyse des Verhaltens 66
Medikamenten-induziertes Rotationsverhalten 66
Steppingtest 69
Gleichgewichtstest 70
Tablelifttest 72
Vorderpfotengreiftest 72
Experiment II: Transplantation in vitro expandierter dopaminerger
Progenitorzellen des 12. Entwicklungstages und Untersuchung des Überlebens
und der funktionellen Effektivität in vivo 76
Morphologie der Transplantate 76
Überleben der TH-positiven Neurone 76
Volumen 79
Analyse des Verhaltens 79
Medikamenten-induziertes Rotationsverhalten 79
DISKUSSION 81
Experiment I: 81
Morphologische und funktionelle Integration dopaminerger Transplantate der
Entwicklungsstadien El2 bis El5 81
Morphologische Differenzierung und Integration 82
TH-positives Zellüberleben und Reinnervation 83
Calbindin-Immunhistochemie 85
Lokalisation der Transplantate 86
Analyse des Verhaltens 87
Rotationstests 88
Komplexe Verhaltenstests 90
Funktionalität der Transplantate 95
Integration im Striatum 95
Transplantat-Integration in die Basalganglien 97
Zusammenfassung und Bewertung der Ergebnisse 102
Experiment II: Transplantation in vitro expandierter dopaminerger
Progenitorzellen des 12. Entwicklungstages und Untersuchung des Überlebens
und der funktionellen Effektivität in vivo 103
Morphologie der Transplantate 103
Analyse des Verhaltens 105
Die Zellkultur als Ressource für die Transplantation 106
Zusammenfassung und Bewertung der Ergebnisse 108
Klinische Bedeutung und Perspektiven 109
ZUSAMMENFASSUNG 111
LITERATUR 112
III Inhaltsverzeichnis
DANKSAGUNG 131
TABELLARISCHER LEBENSLAUF 132
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Funktion der Basalganglien 11
Abbildung 2: Mikrotransplantationsspritze 23
Abbildung 3: Zeitlicher Ablauf von Experiment 1 31
Abbildung 4: Zeitlicher Ablauf von Experiment II 32
Abbildung 5: Stereotaktischer rahmen 35
Abbildung 6: Dissektion 37
Abbildung 7: Testboxen zur Rotationsmessung 43
Abbildung 8: Steppingtest 44
Abbildung 9: Gleichgewichtstest 45
Abbildung 10: Tablelifttest 46
Abbildung 11: Box für den Vorderpfotengreiftest 47
Abbildung 12: Formel zur Zellzählung 51
Abbildung 13: Bilder des TH- und CB-gefärbten Mesencephalons 55
Abbildung 14: TH-gefärbte Schnitte des Striatums 56
Abbildung 15: Auswertung der TH- und Calbindin- Immunhistochemie 58
Abbildung 16: Calbindin-gefärbte Schnitte des Striatums 61
Abbildung 17: TH-gefärbtes Schmierpräparat 62
Abbildung 18: Vergleich TH- und Calbindin- Immunhistochemie 63
Abbildung 19: Volumen und Dichte 65
Abbildung 20: Auswertung der Rotationstests 68
Abbildung 21: Auswertung des Steppingtests und Gleichgewichtstests 71
Abbildung 22: Auswertung des Vorderpfotengreiftests 74
Abbildung 23: Vorderpfotengreiftest, Erfolgsraten 75
Abbildung 24: TH-gefärbte Schnitte des Striatums 77
Abbildung 25: Vergröberung der Transplantate 77
Abbildung 26: Auswertung der TH-Immunhistochemie II 78
Abbildung 27: Auswertung der Rotationstests II 80
Abbildung 28: Modell der Basalganglien nach Läsion und Transplantation 98
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Entwicklung der dopaminergen VM-Zellen in situ 28
Tabelle 2: Entwicklung dopaminerger VM-Zellen in vitro und nach
Transplantation in unilateral mit 6-OHDA lädierte Ratten 28
Tabelle 3: Entwicklung primärer dopaminerger VM-Zellen in Wochen nach
Transplantation in unilateral mit 6-OHDA lädierte Ratten 28
Tabelle 4: Injektionskoordinaten der 6-OHDA Läsion beider Experimente 35
Tabelle 5: Parameter der Transplantation 1 38
Tabelle 6: Parameter der Transplantation II 38
Tabelle 7: Injektionskoordinaten für die Transplantation der primären
embryonalen VM-Zellen 41
Tabelle 8: Injektionskoordinaten für die in Kultur expandierten VM-Zellen 41
Tabelle 9: Entwicklung primärer dopaminerger VM-Zellen in Wochen nach
Transplantation in unilateral mit 6-OHDA lädierte Ratten (Ergänzung) 94
|
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I Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis I
Abbildungsverzeichnis III
Tabellenverzeichnis III
Abkürzungen IV
Substanzen und Geräte IV
EINLEITUNG 1
Zur vorliegenden Arbeit 1
Die Parkinsonsche Erkrankung 2
Epidemiologie 2
Äthiologie 2
Symptomatik. 4
Diagnose und Differentialdiagnose 6
Neuropathologie 6
Pathogenese 8
Basalganglien 9
Therapieansätze 14
Konservative Therapie 14
Operative Therapie 16
Transplantation von dopaminergem Gewebe als Therapie bei M. Parkinson 17
Das 6-OHDA-Tiermodell der Parkinsonschen Erkrankung 19
Funktionelle Effekte der Läsion 20
Transplantation im Tiermodell 21
Mikrotransplantation 23
Alternative Zellressourcen und gesteigerte Effektivität der Transplantate 24
Aufgabenstellungen für die vorliegende Arbeit 27
MATERIAL UND METHODEN 30
Experimentelles Design 30
Haltungsbedingungen 32
Tierexperimentelle Operationen 33
LÄSION mit 6-OHDA 34
Transplantation 36
Präparation der Zellsuspensionen 36
Mikrotransplantation 40
Schmierpräparate des embryonalen ventralen mesencephalen Gewebes 42
Verhaltenstests 42
Medikamenten-induziertes Rotationsverhalten 42
Steppingtest 43
Gleichgewichtstest 44
Tablelifttest 45
Vorderpfotengreiftest 46
Histologische Aufbereitung der Gehirne 48
Herstellung der Schnittpräparate 48
Immunhistochemie 48
Mikroskopische Analyse 50
Zellzahl 50
Dichte 51
Volumen 52
Statistische Analysen 52
II Inhaltsverzeichnis
ERGEBNISSE 53
Experiment I: Morphologische und funktionelle Integration dopaminerger
Transplantate der Entwicklungsstadien El2 bis El5 53
Morphologische Differenzierung und Integration 53
TH-Immunhistochemie 53
Überleben der TH-positiven Neurone 54
CB-Immunhistochemie 57
Überleben der Calbindin-positiven Neurone 60
Schmierpräparation 62
Volumen der Transplantate 64
Dichte der TH-positiven Reinnervation 64
Analyse des Verhaltens 66
Medikamenten-induziertes Rotationsverhalten 66
Steppingtest 69
Gleichgewichtstest 70
Tablelifttest 72
Vorderpfotengreiftest 72
Experiment II: Transplantation in vitro expandierter dopaminerger
Progenitorzellen des 12. Entwicklungstages und Untersuchung des Überlebens
und der funktionellen Effektivität in vivo 76
Morphologie der Transplantate 76
Überleben der TH-positiven Neurone 76
Volumen 79
Analyse des Verhaltens 79
Medikamenten-induziertes Rotationsverhalten 79
DISKUSSION 81
Experiment I: 81
Morphologische und funktionelle Integration dopaminerger Transplantate der
Entwicklungsstadien El2 bis El5 81
Morphologische Differenzierung und Integration 82
TH-positives Zellüberleben und Reinnervation 83
Calbindin-Immunhistochemie 85
Lokalisation der Transplantate 86
Analyse des Verhaltens 87
Rotationstests 88
Komplexe Verhaltenstests 90
Funktionalität der Transplantate 95
Integration im Striatum 95
Transplantat-Integration in die Basalganglien 97
Zusammenfassung und Bewertung der Ergebnisse 102
Experiment II: Transplantation in vitro expandierter dopaminerger
Progenitorzellen des 12. Entwicklungstages und Untersuchung des Überlebens
und der funktionellen Effektivität in vivo 103
Morphologie der Transplantate 103
Analyse des Verhaltens 105
Die Zellkultur als Ressource für die Transplantation 106
Zusammenfassung und Bewertung der Ergebnisse 108
Klinische Bedeutung und Perspektiven 109
ZUSAMMENFASSUNG 111
LITERATUR 112
III Inhaltsverzeichnis
DANKSAGUNG 131
TABELLARISCHER LEBENSLAUF 132
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Funktion der Basalganglien 11
Abbildung 2: Mikrotransplantationsspritze 23
Abbildung 3: Zeitlicher Ablauf von Experiment 1 31
Abbildung 4: Zeitlicher Ablauf von Experiment II 32
Abbildung 5: Stereotaktischer rahmen 35
Abbildung 6: Dissektion 37
Abbildung 7: Testboxen zur Rotationsmessung 43
Abbildung 8: Steppingtest 44
Abbildung 9: Gleichgewichtstest 45
Abbildung 10: Tablelifttest 46
Abbildung 11: Box für den Vorderpfotengreiftest 47
Abbildung 12: Formel zur Zellzählung 51
Abbildung 13: Bilder des TH- und CB-gefärbten Mesencephalons 55
Abbildung 14: TH-gefärbte Schnitte des Striatums 56
Abbildung 15: Auswertung der TH- und Calbindin- Immunhistochemie 58
Abbildung 16: Calbindin-gefärbte Schnitte des Striatums 61
Abbildung 17: TH-gefärbtes Schmierpräparat 62
Abbildung 18: Vergleich TH- und Calbindin- Immunhistochemie 63
Abbildung 19: Volumen und Dichte 65
Abbildung 20: Auswertung der Rotationstests 68
Abbildung 21: Auswertung des Steppingtests und Gleichgewichtstests 71
Abbildung 22: Auswertung des Vorderpfotengreiftests 74
Abbildung 23: Vorderpfotengreiftest, Erfolgsraten 75
Abbildung 24: TH-gefärbte Schnitte des Striatums 77
Abbildung 25: Vergröberung der Transplantate 77
Abbildung 26: Auswertung der TH-Immunhistochemie II 78
Abbildung 27: Auswertung der Rotationstests II 80
Abbildung 28: Modell der Basalganglien nach Läsion und Transplantation 98
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Entwicklung der dopaminergen VM-Zellen in situ 28
Tabelle 2: Entwicklung dopaminerger VM-Zellen in vitro und nach
Transplantation in unilateral mit 6-OHDA lädierte Ratten 28
Tabelle 3: Entwicklung primärer dopaminerger VM-Zellen in Wochen nach
Transplantation in unilateral mit 6-OHDA lädierte Ratten 28
Tabelle 4: Injektionskoordinaten der 6-OHDA Läsion beider Experimente 35
Tabelle 5: Parameter der Transplantation 1 38
Tabelle 6: Parameter der Transplantation II 38
Tabelle 7: Injektionskoordinaten für die Transplantation der primären
embryonalen VM-Zellen 41
Tabelle 8: Injektionskoordinaten für die in Kultur expandierten VM-Zellen 41
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