Vollmann-Honsdorf, Gesa: Lichtmikroskopische und ultrastrukturelle morphologische Veränderungen in der Hippocampusformation von Tupaia (Tupaia belangeri) als Folge von chronisch [...]. 2001
Inhalt
- INHALT
- EINLEITUNG...................................................................................................... 1
- Streß und Streßreaktion............................................................................... 1
- Corticosteroidrezeptoren.............................................................................. 3
- Chronischer Streß........................................................................................ 5
- Hippocampusformation und chronischer Streß............................................ 6
- Tupaia als Streßmodell................................................................................. 8
- Zielsetzung und Fragestellung..................................................................... 9
- MATERIAL UND METHODE........................................................................... 11
- Tiere und Tierhaltung................................................................................. 11
- Induktion von psychosozialem Streß.......................................................... 11
- Cortisol-Behandlung................................................................................... 12
- Physiologische Parameter......................................................................... 13
- Gewichtsbestimmung und Urinabnahme.......................................... 13
- Cortisolbestimmung.......................................................................... 14
- Noradrenalinbestimmung................................................................. 14
- Statistik ....................................... .................................................... 15
- Perfusion und Präparation des Gewebes................................................... 16
- Hippocampus-Histologie und Glucocorticoide............................................ 16
- Präparation und Einbettung in Epoxyharz....................................... .16
- Anfertigung und Färben von Semi-Dünn-Schnitten.......................... 17
- Anfertigung und Kontrastieren von Ultra-Dünn-Schnitten................. 18
- Lichtmikroskopische Auswertung und computergestützte Analyse . 19
- Elektronenmikroskopische Auswertung und computergestützte... ...Analyse des Heterochromatins......................................................... 19
- Statistik............................................................................................. 20
- Zellzahl des Hippocampus......................................................................... 21
- Präparation....................................................................................... 21
- Einbettung in Glycolmethacrylat............................................ 21
- Schneiden und Färben.......................................................... 21
- "optical fractionator".......................................................................... 22
- Zählschema ..................................................................................... 24
- Computergestützte Auswertung....................................................... 25
- Fehlerrechnung und Statistik............................................................ 26
- "in situ end labeling (ISEL) ....................................... ................................ 27
- Präparation und Einbettung in Paraffin............................................. 27
- ISEL.................................................................................................. 28
- Semiquantiatative Auswertung ISEL positiver Zellen und Statistik.. 28
- ERGEBNISSE.................................................................................................. 30
- Physiologische Parameter......................................................................... 30
- Körpergewicht.................................................................................. 30
- Cortisol im Urin................................................................................. 32
- Noradrenalin im Urin......................................................................... 33
- Anatomie des Hippocampus von Tupaia................................................... 34
- Streßeffekte auf lichtmikroskopischer Ebene............................................. 37
- Ultrastruktur der Pyramidenneurone und deren Zellkerne......................... 38
- Einfluß von Streß und Cortisol auf die Ultrastruktur................................... 41
- Zellzahl des Hippocampus......................................................................... 46
- ISEL........................................................................................................... 52
- DISKUSSION................................................................................................... 54
- Das psychosoziale Streßmodell von Tupaia.............................................. 54
- Physiologische Veränderungen bei chronischem Streß............................ 55
- Strukturelle Veränderungen bei chronischem Streß................................. 59
- Heterochromatin............................................................................... 61
- Cortisol............................................................................................. 63
- Corticoidrezeptoren.......................................................................... 65
- Modulierende Faktoren anderer Transmittersysteme...................... 67
- Streß und Zelltod ............................................................................. 73
- Schlußfolgerung......................................................................................... 81
- LITERATUR..................................................................................................... 85
- ANHANG........................................................................................................ 107
- Chemikalienliste...................................................................................... 107
- Lösungen und Puffer............................................................................... 109
- Verwendete Abkürzungen und Symbole................................................. 111
- Danksagung und Anmerkung.................................................................. 112
- Veröffentlichungen................................................................................... 113
- Eidesstattliche Versicherung und Erklärung über frühere Promotionsversuche................................................................................. 115
- Streß und Streßreaktion
- Corticosteroidrezeptoren
- Corticosteroide binden an zwei intrazelluläre Rezeptoren: den Glucocorticoid-Rezeptor (GR) und den Mineralocorticoid-Rezeptor (MR; Reul und de Kloet, 1985; Joels und de Kloet, 1994; de Kloet et al., 1998). Zusammen mit anderen Steroid-Rezeptoren gehören
- Drei mögliche Wege der Transkriptionsregulation sind bisher beschrieben und werden im folgenden kurz aufgeführt: 1. Die Transaktivierung geschieht durch eine Bindung der Corticosteroide an den GR oder MR mit anschließender Homodimerisierung und Transloka
- Mit Hilfe der Autoradiographie, Immuncytochemie und In situ-Hybridisierung konnten GRs in einer Vielzahl von Gehirnregionen in Neuronen und Gliazellen nachgewiesen werden, darunter fallen der Hypothalamus, Neocortex, Kerngebiete des limbischen Systems wi
- Chronischer Streß
- Wie in den vorhergehenden Abschnitten beschrieben, bewirkt eine kurzzeitige Aktivierung der limbisch gesteuerten HHN-Achse eine adaptive Rolle bei der Streßreaktion, bei denen die adrenalen Glucocorticoide durch eine direkte oder indirekte Beeinflussung
- Hippocampusformation und chronischer Streß
- Die Hippocampusformation ist eine entwicklungsgeschichtlich alte Struktur des Telencephalon und besteht aus der Cornu ammonis (CA1-4), dem Gyrus dentatus (GD) und dem Subiculum. Neben der bereits beschriebenen regulatorischen Rolle bei der neuroendokrine
- Auf Grund der beobachteten Defizite in der exekutiven Funktion des Hippocampus bei Streß gibt es seit kürzerem ein stärkeres Interesse an der Möglichkeit, daß eine andauernde, extensive Glucocorticoidsekretion strukturelle Veränderungen im Hippocampus be
- Pyramidenneurone, insbesondere in der Region CA3, werden als besonders sensitiv für strukturelle Veränderungen angesehen (Fuchs et al., 1995; Gould et al., 1997; Sousa et al., 1998b). So verändert sich nach chronisch psychosozialem Streß die nukleäre Far
- Weiterhin wurde auf Grund einiger Untersuchungen an Ratten und nichthumanen Primaten postuliert, daß chronisch erhöhte GC-Konzentrationen und Streß korreliert sind mit einem Verlust von Neuronen. Dabei wird angenommen, daß über herunterregulierte Glucoco
- Zudem sind bei einer Betrachtung der Hippocampusformation im Zusammenhang mit chronischem Streß vielfältige strukturelle Veränderungen auf der Rezeptorebene verschiedener Transmittersysteme zu erwähnen, da diese als Effektoren und/oder Modulatoren einer
- Tupaia als Streßmodell
- Zielsetzung und Fragestellung
- Ziel der im folgenden beschriebenen Untersuchungen war es, mit Hilfe histologischer Techniken die Auswirkungen von chronischem psychosozialem Streß und einer Behandlung mit Cortisol auf die Morphologie der Pyramidenneurone und der Körnerzellen der Hippoc
- In den im nächsten Abschnitt beschriebenen Versuchen sollte
- MATERIAL UND METHODE
- Tiere und Tierhaltung
- Induktion von psychosozialem Streß
- Cortisol-Behandlung
- Physiologische Parameter
- Gewichtsbestimmung und Urinabnahme
- Cortisolbestimmung
- Noradrenalinbestimmung
- Statistik
- Zur Vermeidung von interindividuellen Einflüssen vor der Versuchsphase wurden alle Werte pro Individuum in Prozent des Mittelwertes der Kontrollphase transformiert. Statistische Analysen wurden an einem PC mit der Software "SPSS 8.0" (SPSS, Inc., Chicago
- Perfusion und Präparation des Gewebes
- Hippocampus-Histologie und Glucocorticoide
- Präparation und Einbettung in Epoxyharz
- Anfertigung und Färben von Semi-Dünn-Schnitten
- Anfertigung und Kontrastieren von Ultra-Dünn-Schnitten
- Lichtmikroskopische Auswertung und computergestützte Analyse
- Elektronenmikroskopische Auswertung und computergestützte Analyse des Heterochromatins
- Statistik
- Zellzahl des Hippocampus
- Präparation
- Einbettung in Glycolmethacrylate
- Schneiden und Färben
- "optical fractionator"
- Zählschema
- Computergestützte Auswertung
- Fehlerrechnung und Statistik
- in situ end labeling
- Präparation und Einbettung in Paraffin
- ISEL
- Semiquantiatative Auswertung ISEL positiver Zellen und Statistik
- ERGEBNISSE
- Physiologische Parameter
- Körpergewicht
- Das mittlere Körpergewicht aller Tiere in der Kontrollphase lag bei durchschnittlich 233 ( 5 g. Abb. 3.1 zeigt das tägliche, durchschnittliche Körpergewicht in % der Kontrollphase von gestreßten, Cortisol-behandelten und ungestreßten Tupaia. Die zweifakt
- Betrachtet man den Faktor Zeit innerhalb einer Gruppe, so war in der Kontrollgruppe das mittlere Körpergewicht an keinem Tag signifikant unterschiedlich von dem der Kontrollwoche mit F28 = 0,95; p = 0,539. Eine Ausnahme davon ist Tag 17 (p=0,033). In der
- Cortisol im Urin
- Noradrenalin im Urin
- Die mittlere Noradrenalin-Konzentration der Tiere während der Kontrollphase lag bei durchschnittlich 106 ( 36 pg/µmol Creatinin. Abb. 3.3 zeigt die durchschnittliche Noradrenalin-Konzentration in % der Kontrollphase im Morgenurin von gestreßten und unges
- Anatomie des Hippocampus von Tupaia
- Streßeffekte auf lichtmikroskopischer Ebene
- Ultrastruktur der Pyramidenneurone und deren Zellkerne
- Einfluß von Streß und Cortisol auf die Ultrastruktur
- Zellzahl des Hippocampus
- Durch die Einbettung in Glycolmethacrylat blieb die dreidimensionale Struktur aller Schnitte sehr gut erhalten und führte somit zu einer geringen Schwankung in der Schnittdicke von 23,7 ( 2,0 µm (Mittelwert ( SD). Für das Zählschema mit dem "optical fra
- Tabelle 1:
- "in situ-end labeling" (ISEL)
- Das psychosoziale Streßmodell von Tupaia
- Strukturelle hippocampale Veränderungen bei chronischem Streß
- Chronischer Streß verursacht verschiedene zentralnervöse, histologisch sichtbare Veränderungen, die vor allem auf die Belastung durch die chronisch erhöhten Konzentrationen an Glucocorticoiden zurückgeführt werden. Auf Grund seiner besonders hohen Dichte
- Die Streß- und Corticosteroninduzierte Atrophie der apicalen Dendriten ist jedoch nicht allein von chronisch erhöhten Glucocorticoidkonzentrationen abhängig, da sie sowohl durch eine Behandlung mit Tianeptin, einem Antidepressivum, das durch die Wiederau
- Insbesondere interessant für die hier vorliegende Studie an Tupaia ist jedoch der Unterschied in Qualität und Quantität der dendritischen Atrophie in CA3 nach chronischem Streß und chronischer Corticosteron-Behandlung in Ratten (Sousa et al., 2000). So z
- Heterochromatin
- Cortisol
- Corticoidrezeptoren
- Modulierende Faktoren anderer Transmittersysteme
- Streß und Zelltod
- Schlußfolgerung
- Chronisch psychosozialer Streß in Tupaia führt zu einer nicht adaptierten Hyperaktivität der HHN-Achse sowie einer nicht adaptierten Aktivität des sympathoarenomedullaren Systems. Ein durch chronischen Streß oder Cortisolgabe chronisch erhöhter Corticoid
- Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Auswirkungen von chronisch psychosozialem Streß auf die Morphologie und belastungsinduzierte Degeneration der Pyramidenneurone und Körnerzellen im Hippocampus zu untersuchen. Die Theorie eines glucocorticoidabhäng
- LITERATUR
- ANHANG
- Chemikalienliste
- Lösungen und Puffer
- Verwendete Abkürzungen und Symbole
- Danksagung und Anmerkung
- Eidesstattliche Versicherung und Erklärung über frühere Promotionsversuche
- Paderborn, den