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Charakterisierung von Spinalganglienneuronen intakter und lädierter Afferenzen

Characteristics of injured and spared dorsal root ganglia neurons

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-13926
  • Am Tiermodell einer experimentellen Mononeuropathie (chronic constriction injury, CCI) wurde bei Ratten die Expression von Zytokinen (TNF-α, IL-10), Vanilloidrezeptor 1 (VR1) und Neuropeptiden in Spinalganglienneuronen immunhistochemisch analy-siert. Durch retrograde Anfärbung mit den Tracern Fluorogold (FG) und Fluoruby (FR) konnten intakte von geschädigten Neuronen unterschieden und Muskel- und Hautaffe-renzen getrennt untersucht werden. Nach CCI fand sich ein selektiver Anstieg der TNF-α Immunreaktivität in mittelgroßen und großenAm Tiermodell einer experimentellen Mononeuropathie (chronic constriction injury, CCI) wurde bei Ratten die Expression von Zytokinen (TNF-α, IL-10), Vanilloidrezeptor 1 (VR1) und Neuropeptiden in Spinalganglienneuronen immunhistochemisch analy-siert. Durch retrograde Anfärbung mit den Tracern Fluorogold (FG) und Fluoruby (FR) konnten intakte von geschädigten Neuronen unterschieden und Muskel- und Hautaffe-renzen getrennt untersucht werden. Nach CCI fand sich ein selektiver Anstieg der TNF-α Immunreaktivität in mittelgroßen und großen Spinalganglienneuronen, welche durch Vergleich mit anderen neuronalen Markern als A-Faser Neurone identifiziert werden konnten. Nicht nur geschädigte, sondern auch intakte Spinalganglienneurone wiesen eine erhöhte TNF-α Immunreaktivität auf und sowohl Muskel- als auch Hautafferenzen trugen zur vermehrten TNF-α Expression bei. IL-10, VR1 und IB4 Immunreaktivität fand sich vor allem in kleinen Neuronen und war nach CCI deutlich reduziert, während die Expression von CGRP in kleinen und mittel-großen Spinalganglienneuronen nachzuweisen war und keine Veränderung zeigte. Die Ergebnisse zeigen, dass intakt gebliebene A-Faser Neurone pathophysiologische Veränderungen im Sinne einer vermehrten Expression des pro-inflammatorischen Zyto-kins TNF-α erfahren. Dieser phänotypische Switch ist möglicherweise mit einer neuen Funktion dieser Neurone im nozizeptiven System verbunden. Die verminderte Expression des anti-inflammatorischen Zytokins IL-10 vier Tage nach CCI korrespondiert mit der frühen Schmerzentstehung nach peripherer Nervenläsion und der noch fehlenden Suppression der pro-inflammatorischen Zytokine zu diesem Zeitpunkt. Dagegen ist der Rückgang der VR1 und IB4 Konzentrationen im Spinal-ganglion am ehesten durch einen läsionsbedingten Mangel an neurotrophen Faktoren zu erklären. Die in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse unterstützen die These, dass pro-inflammatorischen Zytokinen, insbesondere TNF-α, eine besondere Bedeutung bei der Entstehung neuropathischer Schmerzen zukommt. Dies könnte ein Ansatzpunkt für wei-tere Studien sein, die Wirksamkeit TNF-α hemmender Medikamente bei neuropathi-schen Schmerzmodellen im Tierversuch und eventuell später klinisch zu untersuchen.show moreshow less
  • Chronic constriction of the sciatic nerve leading to a hyperalgesic state results in a partial lesion wherein some axons are injured and others remain intact. Here we sought to characterize reactive changes which occur in DRG cell bodies of injured and uninjured axons projecting to skin and muscle. Using immunohistochemistry combined with flurorogold and fluororuby retrograde labelling to define DRG cell bodies associated with injured and uninjured axons, we analyzed the DRG immunoreactivity (IR) for tumor necrosis factor-alpha (TNF),Chronic constriction of the sciatic nerve leading to a hyperalgesic state results in a partial lesion wherein some axons are injured and others remain intact. Here we sought to characterize reactive changes which occur in DRG cell bodies of injured and uninjured axons projecting to skin and muscle. Using immunohistochemistry combined with flurorogold and fluororuby retrograde labelling to define DRG cell bodies associated with injured and uninjured axons, we analyzed the DRG immunoreactivity (IR) for tumor necrosis factor-alpha (TNF), interleukin-10 (IL-10), the sensory neuron-specific channel vanilloid receptor 1 (VR1), isolectin B4 (IB4) and calcitonin-gene-related peptide (CGRP) 4 days after a unilateral chronic constriction (CCI) of the rat sciatic nerve. TNF IR was predominantly localized in neuronal DRG cells. In DRG with an intact nerve, TNF IR was present in 45 %, IL-10 IR in 46 %, VR1 IR in 44 %, IB4 IR in 51 % and CGRP IR in 40 % of all neuronal profiles. Four days after CCI, TNF IR was increased in medium-sized neurons, whereas IR for IL-10, VR1 and IB4, predominantly present in small neurons, was reduced. Importantly, not only injured, but also adjacent spared neurons contributed markedly to increased TNF IR. Neurons projecting to both muscle and skin displayed upregulated TNF IR after CCI. TNF in medium-sized neurons colocalized with neurofilament and trkB, but not with IB4, trkA and RET, suggesting a selective phenotypic switch in presumably low-threshold myelinated primary afferents. Spared myelinated fibers with intact sensory functions but upregulated TNF expression may contribute to behavioral changes observed after nerve injury.show moreshow less

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Metadaten
Author: Christian Geis
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-13926
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Medizinische Fakultät
Faculties:Medizinische Fakultät / Neurologische Klinik und Poliklinik
Date of final exam:2005/06/23
Language:German
Year of Completion:2004
Source:European Journal of Neuroscience
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Tag:Schmerz; Spinalganglion; TNF alpha; Zytokine; retrograde Marker
Cytokines; Dorsal root ganglion; Pain; TNF alpha; retrograde tracers
Release Date:2005/07/11
Advisor:Prof. Claudia Sommer