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Untersuchung der Rolle von Lipocalin-2 bei viral-induzierten neuroinflammatorischen Prozessen am Beispiel BoDV-1-infizierter TNF-alpha-transgener und TNFR-knockout-Mäuse

Vienenkötter, Julia


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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-150462
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2020/15046/

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Institut für Veterinär-Pathologie
Fachgebiet: Veterinärmedizin
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Zeitschrift, Serie: Edition scientifique
ISBN / ISSN: 978-3-8359-6847-9
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 16.12.2019
Erstellungsjahr: 2020
Publikationsdatum: 15.04.2020
Kurzfassung auf Deutsch: Ziel dieser Arbeit war die nähere Charakterisierung der Rolle von Lipocalin-2 bei immunpatho- logischen Prozessen nach neurotroper Virusinfektion – in diesem Fall nach BoDV-1-Infektion. Durch die Untersuchung verschiedener Mauslinien mit jeweils spezifischen Veränderungen im TNF-System sollten insbesondere Zusammenhänge zwischen TNF-alpha und Lcn2 beleuchtet und die mögliche Funktion von Lcn2 in der Entstehung epileptiformer Krämpfe herausgearbeitet werden.
Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen die enge Verknüpfung von proinflammatorischen und prokonvulsiven Prozessen und der Expression von Lipocalin-2 in vivo und vitro auf.
Das Expressionsmuster von Lcn2 in den BoDV-1-infizierten TNF-alpha-transgenen Mäusen weist auf eine TNF-alpha-induzierte, TNFR1-vermittelte Aufregulation in diesem Modell hin und unterstützt den vermuteten synergistischen Effekt von TNF-alpha und BoDV-1. In vitro stellte sich TNF-alpha ebenfalls als Trigger der astrozytären TNFR1-abhängigen Aufregulation von Lcn2 dar, die aber auch durch andere proinflammatorische Stimuli, hier LPS und IFN-gamma, erreicht wurde. Die
starke Lcn2-Expression durch hypertrophe Astrozyten in vivo lässt eine regulierende Rolle der Zellen im Entzündungsgeschehen vermuten und lenkt den Fokus auf die weitere Charakterisierung des funktionellen Phänotyps dieser Zellen.
Eine Aufregulation von Lcn2 im Kontext epileptiformer Krämpfe – hier bei den TNFR1- bzw. TNFR2-k.o.-Tieren mit vermutetem oder bestätigtem Krampfgeschehen – konnte gezeigt werden. Grundsätzlich entsprachen die Gehirnareale mit der stärksten Lcn2-Expression den Arealen mit veränderten Expressionsprofilen der Glutamattransporter (HIRZ, 2017). Inwiefern Lcn2 proinflammatorische und prokonvulsive Effekte induzieren kann, sollte, z.B. mit Hilfe von BoDV-1-infizierten TNF-alpha-transgenen Lcn2-k.o.-Mäusen und/oder Lcn2-Stimuli an kultivierten Astrozyten, weiter untersucht werden.
Kurzfassung auf Englisch: The objective of this study was the characterization of the role of lipocalin-2 in immunopathological conditions caused by a neurotropic virus infection employing the BoDV-1-infection. For this purpose, different mouse lines harboring specific alterations of the TNF-system were used to investigate Lcn2-production in the brain, to gain some insights into possible interdependencies between TNF-alpha- and Lcn2-signalling and to clarify the possible function of Lcn2 in the pathogenesis of epileptiformic seizures after neurotropic BoDV-1-virus infection.
The results of the study point out the close relationship between proinflammatory and proconvulsive processes and the expression of Lcn2 in vitro and in vivo. The expression pattern of Lcn2 in BoDV-1-infected TNF-alpha-transgenic mice indicates a TNF-alpha-induced, TNFR1-mediated upregulation of Lcn2 in this model supporting a synergistic effect of TNF-alpha and Lcn2. In vitro, TNF-alpha was verified as an inducer of the astrocytic TNFR1-dependent upregulation of Lcn2. Additionally, an increased expression of Lcn2 was also induced by further proinflammatory stimuli such as LPS und IFN-gamma. The strong Lcn2-expression observed in hypertrophic astrocytes suggests their regulatory function in inflammatory conditions and highlights the need for further characterization of their functional phenotype. An upregulation of Lcn2 was detected in the context of epileptiformic seizures – namely in TNFR1- or TNFR2-k.o.-mice with suggested or proven symptoms of seizures. Additionally, regions showing a strong expression of Lcn2 in principal corresponded to regions with altered expression profiles of glutamate transporters as described by HIRZ (2017).
For clarification if and how Lcn2 is involved in proinflammatory and proconvulsive effects further investigations, e.g. using BoDV-1-infected TNF-alpha-transgenic versus Lcn2-k.o. mice and/or Lcn2-treatment of cultivated astrocytes should be considered.
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