@phdthesis{Wetzel2013,
  author    = {Wetzel, Andrea},
  title     = {The role of TrkB and NaV1.9 in activity-dependent axon growth in motoneurons},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-92877},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {W{\"a}hrend der Entwicklung des Nervensystems lassen sich bei Motoneuronen aktivit{\"a}tsabh{\"a}ngige Kalziumstr{\"o}me eobachten, die das Axonwachstum regulieren. Diese Form der neuronalen Spontanaktivit{\"a}t sowie das Auswachsen von Axonen sind bei Motoneuronen, die aus Tiermodellen der Spinalen Muskelatrophie isoliert werden, gest{\"o}rt. Experimente aus unserer Arbeitsgruppe haben gezeigt, dass spontane Erregbarkeit und aktivit{\"a}tsabh{\"a}ngiges Axonwachstum von kultivierten Motoneuronen auch unter Verwendung von Toxinen beeintr{\"a}chtigt sind, welche die Aktivit{\"a}t von spannungsabh{\"a}ngigen Natriumkan{\"a}len blockieren. In diesen Versuchen war die Wirkung von Saxitoxin effizienter als die Wirkung von Tetrodotoxin. Wir identifizierten den Saxitoxin-sensitiven/Tetrodotoxin-insensitiven spannungsabh{\"a}ngigen Natriumkanal NaV1.9 als Trigger f{\"u}r das {\"O}ffnen spannungsabh{\"a}ngiger Kalziumkan{\"a}le. Die Expression von NaV1.9 in Motoneuronen konnte {\"u}ber quantitative RT-PCR nachgewiesen werden und antik{\"o}rperf{\"a}rbungen offenbarten eine Anreicherung des Kanals im axonalen Wachstumskegel sowie an Ranvier'schen Schn{\"u}rringen von isolierten Nervenfasern wildtypischer M{\"a}use. Motoneurone von NaV1.9 knock-out M{\"a}usen zeigen reduzierte Spontanaktivit{\"a}t und eine Reduktion des Axonwachstums, welche durch NaV1.9 {\"U}berexpression normalisiert werden kann. In Motoneuronen von Smn-defizienten M{\"a}usen konnte keine Abweichung der NaV1.9 Proteinverteilung nachgewiesen werden. K{\"u}rzlich wurden Patienten identifiziert, die eine missense-Mutation im NaV1.9 kodierenden SCN11A Gen tragen. Diese Patienten k{\"o}nnen keinerlei Schmerz empfinden und leiden zudem an Muskelschw{\"a}che in Kombination mit einer verz{\"o}gerten motorischen Entwicklung. Im Rahmen dieser Doktorarbeit konnten molekularbiologische Untersuchungen an M{\"a}usen, welche die Mutation im orthologen Scn11a Gen tragen, zur Aufkl{\"a}rung des Krankheitsmechanismus beitragen. Die Kooperationsstudie zeigte, dass eine gesteigerte Funktion von NaV1.9 diese spezifische Kanalerkrankung ausl{\"o}st, was die Wichtigkeit von NaV1.9 in menschlichen Motoneuronen unterstreicht. Eine fr{\"u}here Studie beschrieb an hippocampalen Neuronen, dass die Rezeptortyrosinkinase tropomyosin receptor kinase B (TrkB) den NaV1.9 Kanal {\"o}ffnen kann. Im Wachstumskegel von Motoneuronen ist TrkB nachweisbar und folglich in r{\"a}umlicher N{\"a}he zu NaV1.9 zu finden. Um zu pr{\"u}fen, ob TrkB in die spontane Erregbarkeit von Motoneuronen involviert ist, wurden TrkB knock-out M{\"a}use untersucht. Isolierte Motoneurone von TrkB knock-out M{\"a}usen weisen eine Reduktion der Spontanaktivit{\"a}t und eine Verringerung des Axonwachstums auf. Ob TrkB und NaV1.9 hierbei funktionell gekoppelt sind, ist Gegenstand k{\"u}nftiger Forschung.},
  subject      = {Motoneuron},
  language  = {en}
}