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Die Rolle des p75 Neurotrophinrezeptors bei der neuronalen Plastizität im Hippocampus der Maus

  • Der p75 Neurotrophinrezeptor (p75NTR) bindet alle Neurotrophine (NGF, BDNF, NT3, NT4). Er wird in der Entwicklung sehr stark, im adulten Gehirn nur noch punktuell exprimiert. Nichtsdestotrotz existieren zahlreiche Studien, die eine Rolle dieses Rezeptors für die Morphologie und Funktion des Hippocampus implizieren. Überraschenderweise sind diese Daten zum Teil widersprüchlich. Zudem wurde bisher fast ausschließlich die p75NTRExIII Knockout Maus verwendet, die jedoch weiterhin die verkürzte Splicevariante des p75NTR ohne Neurotrophinbindestelle exprimiert. Die vorliegende Arbeit soll nun einerseits dazu beitragen, die bestehenden Daten bezüglich des p75NTRExIII zu reevaluieren und anderseits mithilfe des p75NTRExIV Knockouts die Auswirkungen des vollständigen Fehlens des p75NTR auf die Morphologie des Hippocampus zu untersuchen. So konnten wir zeigen, dass sowohl das Fehlen der verkürzten, als auch beider Splicevarianten, die Morphologie des Hippocampus und dessen cholinerge Innervation verändert. Ferner stellte sich heraus, dass nur das Fehlen beider Splicevarianten einen Einfluss auf die adulte Neurogenese hat, jedoch in beiden Knockoutlinien erniedrigte Apoptoseraten im Hippocampus ermittelt werden konnten. Hinsichtlich der dendritischen Dornen ist nur in den p75NTRExIII Knockouts ein Anstieg ihrer Dichte feststellbar. Diese morphologischen Veränderungen waren, zumindest im Fall der p75NTRExIII Knockouts, von verändertem Verhalten begleitet. Aufgrund der schweren Ataxie der hinteren Extremitäten bei den p75NTRExIV Knockouts, konnten lediglich die p75NTRExIII Knockouts und entsprechende Kontrolltiere bezüglich des Verhaltens untersucht werden. Hier zeigte sich eine deutliche Einschränkung in der Speicherung des räumlichen Gedächtnisses. Unsere Daten belegen, dass sowohl das Fehlen der verkürzten als auch beider Varianten des p75NTR einen Einfluss auf die Morphologie und die Funktion des Hippocampus hat.
  • The p75NTR binds all neurotrophins and is expressed in the adult brain in a discrete pattern. Numerous studies have addressed its implications for hippocampal functions. The generated sets of data are surprisingly conflicting. Most of these studies were done using p75NTRExIII knockout mice witch still express the short isoform of p75NTR. We have therefore set out to reinvestigate the impact of a deletion of the full-length receptor and the impact of the complete knockout on several parameters of the dentate gyrus. We could show that in both knockout lines the hippocampal morphology as well as the cholinergic innervation is altered. Only the complete knockout of p75NTR affects the adult neurogenesis whereas both knockout lines show reduced apoptosis in the hippocampus. With respect to the density of dendritic spines we could show an increase only in the p75NTRExIII knockout mice. Interestingly this morphological alteration is accompanied by a change in hippocampal dependent behavior. Due to severe ataxia of the hind limb in p75NTRExIV knockout mice, only p75NTRExIII knockout mice and respective controls could be analyzed in the behavioral tests. Our data show that the loss of the short as well as of both splice-variants of the p75NTR affects hippocampal morphology and function.

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Metadaten
Author: Martin Dokter
URN:urn:nbn:de:gbv:9-002559-5
Title Additional (English):The impact of the p75 neurotrophinreceptor on neuronal plasticity in the hippocampus of mice
Advisor:Prof. Dr. Oliver von Bohlen und Halbach
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2016/07/05
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Universitätsmedizin (bis 31.05.2018)
Date of final exam:2016/06/09
Release Date:2016/07/05
Tag:dendritische Dornen, p75 Neurotrophinrezeptor
Neurotrophin, adult neurogenesis, dendritic spine, hippocampus, p75NTR
GND Keyword:Hippocampus, Neurogenese, Neuronale Plastizität, Neurotrophine
Faculties:Universitätsmedizin / Institut für Anatomie und Zellbiologie
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit