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Titel:Neuroprotektion durch Nikotin, Clenbuterol, Memantin und Prolin-reiches Peptid in einer Primärkultur von postnatalen Hippocampuszellen der Ratte
Autor:Kremers, Wolfram-Alexander
Weitere Beteiligte: Krieglstein, Josef (Prof. Dr. Dr.)
Veröffentlicht:2004
URI:https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2004/0435
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2004-04355
DOI: https://doi.org/10.17192/z2004.0435
DDC:610 Medizin
Titel (trans.):Neuroprotection induced by Nicotine, Clenbuterol, Memantine and Proline-rich Peptide in a primary culture of postnatal hippocampal cells from rats
Publikationsdatum:2004-08-12
Lizenz:https://rightsstatements.org/vocab/InC-NC/1.0/

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Zusammenfassung:
Die durch Nikotin und Nikotinrezeptoragonisten (Epibatidine, ABT-494) vermittelte Neuroprotektion beruht u.a. auf der vermehrten Expression der mRNA von bFGF und einer vermehrten Expression von bFGF [6], [28]. Sowohl in-vitro als auch in-vivo konnte keine Beteiligung des Wachstumsfaktors TGF-ß1 an der durch Nikotin vermittelten Neuroprotektion nachgewiesen werden. In einer postnatalen, hippocampalen Mischkultur wurde keine Regulation der mRNA-Menge und der Proteinmenge von TGF-ß1 gesehen. Auch bei der histologischen Färbung der Gehirnschnitte auf TGF-ß1 konnte keine Beeinflussung der Proteinmenge durch Nikotintartrat in den verschiedenen Hirnarealen (Hippocampus, Cortex, Striatum) nachgewiesen werden, so dass man zusammenfassend sagen kann, dass Nikotin eine neuroprotektive Wirkung besitzt, diese aber nicht durch den Wachstumsfaktor TGF-ß1 ausgelöst wird. Diese Neuroprotektion könnte auf einer Induktion von anderen Wachstumsfaktoren, z.B. bFGF beruhen. Dies ist das gleiche Prinzip wie bei der Neuroprotektion, die durch das ß2-Sympathomimetikum Clenbuterol ausgelöst wird. Clenbuterol wirkt über eine Induktion von Wachstumsfaktoren (NGF, bFGF, TFG-ß1) [12], [17], [15] neuroprotektiv gegenüber einem durch Glutamat induziertem exzitatorischen Zelltod, aber auch gegenüber einem durch Staurosporin induzierten apoptotischen Zelltod. Ebenso kann durch Clenbuterol das Infarktvolumen nach einer cerebralen Ischämie reduziert werden. Die Kombination aus dem ß2-Sympathomimetikum Clenbuterol und dem NMDA-Rezeptorantagonisten Memantin wurde in-vivo und in-vitro auf die neuroprotektive Wirkung untersucht. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass sowohl in-vivo als auch in-vitro die Kombination dieser beiden Pharmaka in der Lage ist, eine stärkere Neuroprotektion zu vermitteln, als durch die Gabe dieser Substanzen alleine erreicht werden kann. In-vitro konnte durch die Kombination von 10 nM Clenbuterol mit 10 nM Memantin eine stärkere Reduktion des Anteils der apoptotischen Zellen an der Gesamtzellzahl nach Inkubation mit Staurosporin beobachtet werden als durch Clenbuterol bzw. Memantin alleine erreicht werden konnte. Ebenso kann durch die Kombination in einer Konzentration von 1 nM Clenbuterol mit 1 nM Memantin eine stärkere Neuroprotektion gegenüber einem durch Glutamat ausgelösten nekrotischen Zelltod erreicht werden. Bei vielen Arzneistoffen gibt es das Phänomen, dass nur ein Enantiomer des Racemats wirksam ist, d.h. es gibt ein Eutomer (wirksame Enantiomer) und ein Distomer (unwirksames Enantiomer). In den Untersuchungen konnte sowohl in-vivo als auch in-vitro nachgewiesen werden, dass das (+)-Enantiomer neuroprotektiv wirksam ist. Sowohl gegenüber einem apoptotischen als auch einem nekrotischen Zelltod wirkt das (+)-Enantiomer neuroprotektiv. Allerdings trägt das (-)-Enantiomer nicht zur neuroprotektiven Wirkung des Clenbuterols bei. Das (+)-Enantiomer bewirkt in einer Dosierung von 0,3 mg/kg KG und 1,0 mg/kg KG eine Reduktion des Infarktvolumens nach einer cerebralen Ischämie an Mäusen. Es konnten aber keine Unterschiede in dem Ausmaß der NGF-Expression und der Astrozytenaktivierung durch die Enantiomere festgestellt werden. Eine Neuroprotektion kann nicht nur durch Nikotintartrat, Clenbuterolhydrochlorid oder Memantinhydrochlorid erreicht werden, sondern auch durch PRP. Durch die Vorbehandlung einer postnatalen, hippocampalen Mischkultur mit PRP über 8 h in einer Konzentration von 10-5 g/ml konnte eine neuroprotektive Wirkung nachgewiesen werden. Ein Vergleich von PRP und Vasopressin war nötig, da sich gezeigt hat, dass das Peptid PRP in einem hohen prozentualen Anteil mit der Struktur des Vasopressins übereinstimmt. Diese Neuroprotektion konnte durch Vasopressin unter denselben Bedingungen nicht erreicht werden. Über den genauen Wirkmechanismus des Peptids konnten keine Aussagen gemacht werden. Hierfür wäre eine ICC nötig, um zu erkennen, ob dieses Peptid in die Zelle aufgenommen wird. Wenn es in die Zelle gelangen würde, wäre es wichtig zu wissen, wo dieses Peptid in der Zelle lokalisiert ist, ob es im Kern vorhanden ist, oder im Cytosol. Diese Untersuchungen konnten leider nicht durchgeführt werden, da der monoklonale Antikörper gegen dieses Peptid nicht spezifisch ist. Sowohl beim Dot-Blot als auch im Western-Blot zeigten sich eine Reihe unspezifischer Signale.


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