@phdthesis{Langenhan2004, author = {Langenhan, Tobias}, title = {Ciliary neurotrophic factor (CNTF) im olfaktorischen System von Ratten und M{\"a}usen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16009}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Das olfaktorische System ist aufgrund seiner lebenslangen regenerativen Kapazit{\"a}t, seines Reichtums an neurotrophen Faktoren und der relativ guten Zug{\"a}nglichkeit f{\"u}r Manipulationen ein attraktiver Gegenstand neurobiologischer Forschung. In der vorliegenden Arbeit wurde die Lokalisation und m{\"o}gliche Funktion des zili{\"a}ren neurotrophen Faktors (CNTF) in der prim{\"a}ren Geruchsbahn mit Hilfe immunhistochemischer Methoden untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die CNTF-Ir bei Ratten und M{\"a}usen in den olfaktorischen Gliazellen (Ensheathingzellen) lokalisiert ist. Elektronenmikroskopische Aufnahmen belegten ein zytoplasmatisches und nukle{\"a}res Vorkommen der CNTF-Ir innerhalb der EC. Ein neues und {\"u}berraschendes Ergebnis der Arbeit ist, dass CNTF in individuellen olfaktorischen Neuronen vorkommt. Bislang wurde CNTF lediglich in Gliazellen des zentralen und peripheren Nervensystems nachgewiesen. Die weitere Charakterisierung der epithelialen CNTF-ir Neurone kennzeichnete diese als reife olfaktorische Nervenzellen. Die CNTF-Ir war mit dem olfaktorischen Markerprotein (OMP) kolokalisiert, einem Marker ausschließlich reifer ON und wies keine Kolokalisation mit dem Growth associated protein 43 (GAP-43) auf, dessen Expression unreife Riechsinneszellen kennzeichnet. CNTF k{\"o}nnte einerseits an lebenslang fortw{\"a}hrenden De- und/oder Regenerationsvorg{\"a}ngen des olfaktorischen Epithels beteiligt sein. Die Exposition der Riechschleimhaut gegen{\"u}ber infekti{\"o}sen, physikalischen und chemischen Noxen bedingt den st{\"a}ndigen Verlust olfaktorischer Neurone und deren lebenslange Regeneration aus neuronalen Vorl{\"a}uferzellen im olfaktorischen Epithel. Die Zellkerne CNTF-ir ON wiesen in der Mehrzahl keine degenerativen Ver{\"a}nderungen wie Kondensierung und Fragmentierung auf, wie es bei gesch{\"a}digten und untergehenden Zellen beobachtet wird. Im olfaktorischen Epithel zeigte sich des weiteren keine neuronale Kolokalisation von CNTF mit der aktivierten Caspase-3, einem Exekutorenzym der Apoptose, wie man es bei apoptotisch degenerierenden Neuronen findet. Nach L{\"a}sionen des olfaktorischen Epithels von M{\"a}usen, die nekrotische Zellunterg{\"a}nge ausl{\"o}sen, konnte kein gesteigertes Vorkommen von CNTF-ir ON gezeigt werden. Eine Einbindung von CNTF in die Mechanismen neuronaler Degeneration erscheint nach den Ergebnissen verschiedener Experimente wenig wahrscheinlich. Eine zweite Erkl{\"a}rung f{\"u}r das individuelle neuronale Auftreten der CNTF-Ir bot die Annahme, dass CNTF mit der Expression olfaktorischer Rezeptorproteine vergesellschaftet sein k{\"o}nnte. Dreidimensionale Rekonstruktionen von Paaren von BO bei Ratten und M{\"a}usen zeigte, dass die Axone CNTF-ir ON in Glomeruli olfactorii projizierten, die bilateralsymmetrisch in beiden BO eines Tieres lokalisiert waren. Diese Symmetrie findet man ebenfalls bei den Projektionen der ON, die das gleiche olfaktorische Rezeptorprotein exprimieren. Die Lokalisation der CNTF-ir innervierten Glomeruli war interindividuell {\"a}hnlich, ihre Anzahl wies jedoch erhebliche Unterschiede auf. Dieses Ph{\"a}nomen l{\"a}sst sich mit Befunden vergleichen, die im Rahmen von olfaktorischen Aktivit{\"a}tsstudien bei M{\"a}usen und Ratten erhoben wurden. Dabei beobachtete man eine Erh{\"o}hung der Anzahl aktivierter Glomeruli mit steigenden Geruchsstoffkonzentrationen. Auffallend war eine deutliche {\"U}bereinstimmung des Verteilungsmusters der CNTF-ir Glomeruli mit dem in der Literatur dargestellten Verteilungsmuster von Glomeruli, die durch Uringer{\"u}che aktiviert werden. Die r{\"a}umliche Rekonstruktion der BO und die Darstellung der Position der CNTF-ir innervierten Glomeruli legt demnach eine neue m{\"o}gliche Funktion von CNTF im olfaktorischen System nah: dessen Einbindung in Ph{\"a}nomene der Aktivit{\"a}t olfaktorischer Nervenzellen und plastischer Prozesse, die an der ersten Synapse der Geruchsbahn stattfinden. In der vorliegenden Arbeit konnte durch die Anwendung von klassischen Methoden der anatomisch-histologischen Forschung die Lokalisation von CNTF in der prim{\"a}ren Geruchsbahn gekl{\"a}rt werden. Die Befunde f{\"u}hrten zu weiteren Hypothesen hinsichtlich seiner funktionellen Einbindung in die olfaktorische Informationsverarbeitung, denen in zuk{\"u}nftigen Studien nachgegangen werden wird.}, language = {de} }