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Hämoxygenase-Expression im Nervus ischiadicus : Veränderungen nach Läsion im Organkulturmodell

Fischer, Tanja Christina


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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Institut für Anatomie und Zellbiologie
Fachgebiet: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 10.12.2001
Erstellungsjahr: 2001
Publikationsdatum: 21.02.2002
Kurzfassung auf Deutsch: Hämoxygenasen (HO) katalysieren den Abbau von Häm zu Biliverdin unter Entstehung von freiem Eisen und Kohlenstoffmonoxid (CO). In
den vergangenen Jahren wurde für CO - früher als reines Abbauprodukt angesehen - eine Rolle als wichtiger physiologischer Mediator
diskutiert. Bilirubin, das nächste Abbauprodukt des Biliverdins besitzt ausgeprägt antioxidative Eigenschaften. In der vorliegenden Arbeit
wurde die Expression der beiden Isoenzyme HO-1 (induzierbar) und HO-2 (konstitutiv) im peripheren Nerven untersucht und
Veränderungen nach Nervenläsion erfaßt.


Der Nervus ischiadicus des Meerschweinchens und der Ratte wurde als Modell gewählt und ein Organkultur-Modell entwickelt, das
Nervenquetschungen in vitro ermöglicht. Nerven in Organkultur ohne Läsion und 24 h nach einer mechanischen Quetschung wurden im
Vergleich zu frisch entnommenen Nerven hinsichtlich der Expression von HO-1 und HO-2 auf Proteinebene mittels Immunhistochemie und
Western-Blot Analyse sowie auf mRNA Ebene mittels RT-PCR untersucht.


HO-1 ist in frisch entnommenen Nerven und in kultivierten Nerven konstitutiv in nicht-neuronalen Zellen vorhanden und wird nach Läsion
weder qualitativ noch quantitativ wesentlich verändert exprimiert. Dagegen ist HO-2 unter normalen Bedingungen in frisch entnommenen
oder in kultivierten Nerven weder auf mRNA noch auf Proteinebene nachweisbar. Nach Quetschung des Nerven und Organkultur für 24 h
wurde eine axonale Akkumulation von HO-2 gesehen, die für ein geringfügiges, unter normalen Bedingungen unterhalb der
Nachweisgrenze liegendes axonales Vorkommen der HO-2 spricht. Eine Induktion der Expression von HO-2 nach Quetschung wurde auf
mRNA- und auf Proteinebene beobachtet undmittels immunhistochemischer Doppelmarkierungen mit Antikörpern gegen Vimentin den
Schwann-Zellen zugeordnet.


Anders als bisher für Hämoxygenasen beschrieben, ist nach den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit HO-1 als ein konstitutiv exprimiertes
Enzym im N. ischiadicus des Meerschweinchens und der Ratte anzusehen. Eine Nervenläsion führt dagegen zur Induktion der als konstitutiv
geltenden HO-2 in Schwann-Zellen.


Die physiologische und pathophysiologische Bedeutung dieses bislang nicht beschriebenen Expressionsmusters der beiden Isoenzyme
wurde noch nicht weiter untersucht. Unter Berücksichtigung der bekannten Effektormechanismen der durch HO entstehenden Produkte CO
und Biliverdin/Bilirubin ist für sie eine Rolle als parakriner Regulator und als antioxidativer Schutz anzunehmen.