Jens Robert Wendland

• Die Plastizität von Nozizeptoren kann eine der Ursachen für neuropathische Schmerzen sein. In der vorliegenden Arbeit wurden Veränderungen der Capsaicinempfindlichkeit und der Galaninexpression in einzelnen Spinalganglionneuronen unter verschiedenen Bedingungen untersucht. Diese Eigenschaften wurden gewählt, weil beide nach experimentellen Nervenverletzungen starken Veränderungen unterliegen und weil beide über „nerve growth factor“ reguliert werden. Neurone von Ratten mit experimenteller Axotomie oder „chronic constriction injury“ des N.Die Plastizität von Nozizeptoren kann eine der Ursachen für neuropathische Schmerzen sein. In der vorliegenden Arbeit wurden Veränderungen der Capsaicinempfindlichkeit und der Galaninexpression in einzelnen Spinalganglionneuronen unter verschiedenen Bedingungen untersucht. Diese Eigenschaften wurden gewählt, weil beide nach experimentellen Nervenverletzungen starken Veränderungen unterliegen und weil beide über „nerve growth factor“ reguliert werden. Neurone von Ratten mit experimenteller Axotomie oder „chronic constriction injury“ des N. ischiadicus wurden mit entsprechenden Neuronen von unverletzten Ratten unter Kulturbedingungen verglichen. Der gleichzeitige Nachweis beider Eigenschaften erfolgte in isolierten Neuronen durch eine Doppelfärbung, bei der die Capsaicinempfindlichkeit mittels Kobaltaufnahme und die Galaninexpression immunzytochemisch nachgewiesen wurden. Mit zunehmender Dauer einer Axotomie und mit zunehmender Dauer in Kultur sank der Anteil capsaicinempfindlicher Neurone. Gleichzeitig kam es zu einer starken Hochregulation von Galanin. Diese Effekte waren in vitro durch die Zugabe von „nerve growth factor“ oder „glial cell line-derived neurotrophic factor“ reversibel. Mit zunehmender Dauer einer „chronic constriction injury“ hingegen veränderten sich diese Populationen nicht. Die Analyse doppeltgefärbter Neurone ergab, daß nach einer Axotomie kein einziges Neuron gleichzeitig capsaicinempfindlich und galaninerg war. Unter bestimmten Kulturbedingungen sah man jedoch vereinzelt eine Doppelfärbung. Die nach einer Axotomie de novo galaninergen Neurone hatten ein Größenverteilungsprofil, das demjenigen von unverletzten capsaicinempfindlichen Neuronen stark ähnelte. Aus der Literatur ist bekannt, daß die Hochregulation von Galanin das Vorhandensein capsaicinempfindlicher Neurone voraussetzt. In dieser Arbeit wird daher die Hypothese aufgestellt, daß die nach einer Axotomie galaninergen Neurone zuvor capsaicinempfindlich gewesen sein müssen. Dies impliziert, daß im einzelnen Neuron die Hochregulation von Galanin erst nach einer Herabregulation der Capsaicinempfindlichkeit geschieht. Ob diese Sequenz eine funktionelle Bedeutung hat, bedarf weiterer Untersuchungen. Es liegt nahe, daß Galanin als Markerpeptid gelten kann, mit dem in künftigen Untersuchungen neuropathischer Zustände der Nozizeption diejenigen Neurone identifiziert werden können, die zuvor im unverletzten Zustand capsaicinempfindliche Nozizeptoren waren.…
• Plasticity of nociceptors seems likely to be involved in neuropathic pain conditions. In the presented study, alterations in capsaicin sensitivity and galanin expression were analyzed in dissociated dorsal root ganglion neurons under specific conditions. Capsacin sensitivity and galanin expression were chosen because both undergo dramatic changes after experimental nerve lesions and due to the overlapping regulation by nerve growth factor. Neurons of rats with experimental axotomy or chronic constriction injury were compared to neurons ofPlasticity of nociceptors seems likely to be involved in neuropathic pain conditions. In the presented study, alterations in capsaicin sensitivity and galanin expression were analyzed in dissociated dorsal root ganglion neurons under specific conditions. Capsacin sensitivity and galanin expression were chosen because both undergo dramatic changes after experimental nerve lesions and due to the overlapping regulation by nerve growth factor. Neurons of rats with experimental axotomy or chronic constriction injury were compared to neurons of uninjured rats in long-term cell culture. Double-staining was performed by the combination of capsacin-induced cobalt uptake and immunocytochemistry against galanin. With increasing time of axotomy and with increasing time in culture, the proportion of capsaicin-sensitive neurons decreased. At the same time, galanin was strongly upregulated. These effects could be counteracted in vitro by adding nerve growth factor or glial cell line-derived neurotrophic factor to the culture medium. With increasing time of chronic constriction injury, the proportions did not change. Analysis of double-stained neurons revealed that following axotomy, not a single neuron was both sensitive to capsaicin and galanin-expressing. However, under certain culture conditions, a few neurons showed colocalization. The population of de novo galaninergic neurons after axotomy had a soma size distribution profile which was similar to the profile of capsaicin-sensitive neurons from control rats. Data from other groups have shown previously that the upregulation of galanin requires the presence of capsaicin-sensitive neurons. It is thus hypothesized in the presented study that galaninergic neurons after axotomy must have been sensitive to capsaicin before. This implies that in a single neuron the upregulation of galanin after axotomy is preceded by a downregulation of its capsaicin sensitivity. Further studies are needed to elucidate a possible functional significance. It is concluded that galanin could serve as a marker peptide useful to identify formerly capsaicin-sensitive neurons in experimental neuropathic pain conditions.…