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Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-000455-5

Immunhistochemischer Nachweis von Matrixkomponenten, Integrinen und Matrix-Metalloproteinasen in immortalisierten Granulosazellen des Weissbüschelaffen (Callithrix jacchus)

  • Granulosazellen sind involviert in die Steuerung einer Vielzahl von hormonabhängigen Prozessen wie Follikulogenese, Ovulation und Luteinisierung. Die adäquate Funktion der Granulosazellen hängt u.a. ab von der extrazellulären Matrix, Adhäsionsmolekülen und dem Vorkommen von Matrix-Metalloproteinasen. Komponenten der extrazellulären Matrix wie z.B. Laminin und Fibronektin spielen eine wichtige Rolle bei der Follikulogenese und interagieren mit Wachstumsfaktoren, Zytokinen und Integrinen. Integrine sind transmembrane, heterodimere Rezeptoren, die die Übertragung von Informationen der extrazellulären Matrix in die Zelle vermitteln. Sie bestehen aus einer kleinen beta- und einer größeren alpha-Untereinheit, die nicht-kovalent miteinander verknüpft sind. Auch sie spielen eine wichtige Rolle bei der Follikulogenese. Matrix-Metalloproteinasen sind zink- und calciumabhängige Proteine, die eine Bedeutung haben für Zellproliferation, Migration, den programmierten Zelltod (Apoptose), Angiogenese und Tumorprogression. Sie sind involviert in Follikulogenese, Ovulation und Regression des Corpus luteum. Eine Möglichkeit zur weiteren Erforschung dieser Faktoren besteht in der Etablierung permanenter Zelllinien. Vor diesem Hintergrund wurden in der vorliegenden Arbeit immortalisierte Granulosazellen kultiviert und immunhistochemisch auf das Vorkommen von Matrixkomponenten (Laminin, Fibronektin, Tenascin, Kollagen I und IV), Integrinuntereinheiten (alpha 1, 2, 3, 4, 5, 6, beta 1, 4) und Matrix-Metalloproteinasen (1 – 3, 7 - 15) untersucht. Darüber hinaus wurde die Lokalisation der verschiedenen Faktoren an Kulturen niedriger und hoher Passagen ohne sowie nach Stimulation mit 8-bromo-cAMP durchgeführt. Die verwendeten Zellen wurden bereits in einer früheren Arbeit generiert und stammen aus Ovarien von Weissbüschelaffen, deren ovarieller Zyklus viele Gemeinsamkeiten mit dem des Menschen aufweist. Das Wachstumsmuster der Zellen veränderte sich auch nach höherer Passagenanzahl nicht. Immunhistochemisch wurden die Integrinuntereinheiten alpha 1, 3, 4, 5, beta 1, 4, die Matrixkomponenten Kollagen I, Fibronektin und Laminin sowie die Metalloproteinasen 13, 14 und 15 nachgewiesen. Diese Befunde waren in niedrigen und höheren Passagen identisch. Nach Stimulation der Granulosazellen mit 8-bromo-cAMP wurde für die Metalloproteinasen 13 und 15 eine veränderte Immunreaktion im Vergleich zu nicht stimulierten Zellen festgestellt. Bisher liegen Untersuchungen zur Expression von Integrinen, Matrixkomponenten und Metalloproteinasen in Granulosazellen des Weissbüschelaffen in der Literatur nicht vor. Verglichen mit früheren Untersuchungen am Ovar des Weissbüschelaffen fand sich eine Übereinstimmung bezüglich des Vorkommens der Integrinuntereinheit alpha 1 und alpha 3. Im Gegensatz zu den in-vivo-Befunden wurden die Integrinuntereinheiten alpha 1, 4 und auch 5 gefunden, während die Integrinuntereinheiten alpha 2 und 6 nicht in immortalisierten Granulosazellen, aber in vivo vorkamen. Die Unterschiede bezüglich des Nachweises einiger Integrinuntereinheiten könnte auf eine Veränderung der Zellen durch die Immortalisierung oder die Kulturbedingungen zurückzuführen sein. Die Befunde, dass Matrixkomponenten wie Kollagen I, Laminin und Fibronektin in den immortalisierten Granulosazellen vorkamen, stehen in Einklang mit Untersuchungen an Granulosazellen anderer Spezies (Rind, Maus). Ebenso wurden bereits in kultivierten Zellen Metalloproteinasen aus der Gruppe der Gelatinasen (Metalloproteinasen 2 und 9) nachgewiesen. Die Tatsache, dass nach Stimulierung mit 8-bromo-cAMP ein verändertes Reaktionsmuster für die Metalloproteinase 13 und eine deutlich stärkere Immunreaktion bei der Metalloproteinase 15 vorlag, könnte auf eine wichtige Rolle in der Funktion der Granulosazellen hindeuten. Die vorliegende Arbeit zeigt erstmals, dass immortalisierte Granulosazellen des Weissbüschelaffen Matrixkomponenten, Matrixrezeptoren sowie Metalloproteinasen auch noch nach höheren Passagen bilden. Diese Zellen scheinen in der Expression dieser Faktoren stabil zu sein und sich für weitere Methoden wie PCR, Western-Blot und Transfektionsexperimente zu eignen und somit ein Modell zur Untersuchung der Funktionsweise von Granulosazellen darzustellen.
  • Granulosa cells are involved in folliculogenesis, ovulation and luteinization. The function of the granulosa cells depends on components of the extracellular matrix, adhesion molecules and matrix metalloproteinases. Components of the extracellular matrix such as laminin and fibronectin play an important role in folliculogenesis and interact with growth factors, cytokines and integrins. Integrins are receptors that transfer information from the extracellular matrix into the cell. Integrins consist of a small and a large subunit. They also play an important role in folliculogenesis. Matrix metalloproteinases are proteins involved in cell proliferation, migration, apoptosis, angiogenesis and tumor progression. They are also involved in folliculogenesis, ovulation and regression of the corpus luteum. Immortalized granulosa cells have been cultured, and it has been tried to detect components of the extracellular matrix, integrin subunits and matrix metalloproteinases. In addition to this these factors have been tried to localize with and without stimulation of the granulosa cells with 8-bromo-cAMP. It is possible to explore these factors by creating permanent cell lines. That is why in this work immortalized granulosa cells were cultivated and we tried to detect matrix components, integrin subunits and matrix metalloproteinases. The detection of these factors was made with cell lines of low and high passages as well as with and without stimulation with 8-bromo-cAMP. The cells that were used have been taken from ovaries of marmosets. It was possible to detect the integrin subunits alpha 1, 3, 4, 5, beta 1 and 4, the matrix components collagen I, fibronectin and laminin and the matrix metalloproteinases 13, 14 and 15. After beeing stimulated with 8- bromo-cAMP a different reaction of the cells was recognized with the metalloproteinases 13 and 15. Until now there are no results concerning expression of integrins, matrix components and matrix metalloproteinases in granulosa cells of the marmoset. In the past the integrin subunits beta 1 and alpha 3 have been detected in the ovaries of the marmoset. In vivo the integrin subunits alpha 1, 4 and 5 were detected, whereas the integrin subunits alpha 2 and 6 could not be detected in immortalized granulosa cells but in vivo. The reason for these different detections could be a change in the cells themselves by immortalization. In this work as well as in other examinations with other species (cow, mouse) it was possible to detect matrix components such as collagen I, laminin and fibrocectin. Matrix metalloproteinases from the group of the gelatinases (metalloproteinases 2 and 9) have been detected in the past as well. After beeing stimulated with 8-bromo-cAMP the detection of the metalloproteinases 13 and 15 was different compared with the immunhistochemical detection without stimulation. The reason for this could be an important role in the function of granulosa cells. For the first time it was possible to show that immortalized granulosa cells of the marmoset express matrix components, integrin subunits and matrix metalloproteinases in low and high passages. These cells are suitable for further studies with methods like PCR and Western Blot.

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Metadaten
Author: Peter Bertke
URN:urn:nbn:de:gbv:9-000455-5
Title Additional (English):Immunhistochemical detection of matrix components, integrins and matrix metalloproteinases in immortalized granulosa cells of the marmoset (Callithrix jachus)
Advisor:Prof. Dr. Jürgen Giebel
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2008/03/05
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Medizinische Fakultät (bis 2010)
Date of final exam:2007/11/15
Release Date:2008/03/05
GND Keyword:Fibronectin, Integrine, Kollagen, Laminin, Metalloproteinasen
Faculties:Universitätsmedizin / Institut für Anatomie und Zellbiologie
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit