Visualisierung von Zelltod nach experimentellem Schlaganfall in der Maus

Charité Berlin

Robina Weermeijer/Unsplash

Schlagworte

Schlaganfall, zerebrale Ischämie, Zelltod

Zusammenfassung

Zelltod ist eines der pathophysiologischen Ereignisse nach Schlaganfall. Aus diesem Grund ist es erstrebenswert, Marker zur Bildgebung von Zelltod in vivo zu finden. Als mögliches Target kommt Phosphatidylserine (PS) in Frage. Während sich PS in gesunden Zellen auf der Innenseite der Plasmamembran dem Zytosol zugewandt befindet, wird es auf die Zelloberfläche transloziert, sobald eine Zelle stirbt. Auf diese Weise wird PS für Annexin A5 (AnxA5)-basierte Marker zugänglich, die dieses mit hoher Affinität und Spezifität binden. Ziel dieser Doktorarbeit war es, zu untersuchen, ob AnxA5 zur spezifischen Bildgebung von Zelltod nach experimentellem Schlaganfall eingesetzt werden kann. Methodik: In dieser Arbeit wurde AnxA5 in drei verschiedenen Studien erforscht. In der ersten Studie untersuchten wir ein fluoreszenzmarkiertes AnxA5 zur In-vivo- und Ex-vivo-Nah-Infrarot- Fluoreszenzbildgebung im Schlaganfallmodell der Maus. Dazu verglichen wir es mit einer nicht-bindenden AnxA5-Kontrollsubstanz und anderen etablierten Zelltodmarkern. In der zweiten Studie evaluierten wir ein zweifach markiertes AnxA5 im gleichen Tiermodell unter Verwendung von Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie (SPECT), Ex-vivo-Aktivitätsmessungen und Autoradiographie. Zur Positivkontrolle diente Äthanol-induzierter Zelltod im Oberschenkelmuskel. Schließlich entwickelten wir in der dritten Studie ein lang zirkulierendes AnxA5, das so genannte XTEN-AnxA5. Wir untersuchten seine Bindungsaffinität mittels Camptothecin induziertem Zelltod in Jurkat-T-Zellen und die spezifische Anreicherung des Moleküls in Tumoren nach durch Chemotherapie induziertem Zelltod. Ergebnisse: Wir konnten nachweisen, dass fluoreszenzmarkiertes AnxA5 nach experimentellem Schlaganfall zur In-vivo-Zelltodbildgebung verwendet werden kann. Nur bei funktionellem, aber nicht bei der nicht-bindendem AnxA5-Kontrolle, konnten erhöhte Signalintensitäten in der geschädigten im Vergleich zur nicht geschädigten Gehirnhälfte gefunden werden. Tote oder sterbende Zellen wurden spezifisch von AnxA5 gebunden, was durch Immunhistochemie bestätigt wurde, wobei auch andere Zelltodmarker die Mehrzahl dieser Zellen markierten. Jedoch waren wir nicht in der Lage mit SPECT zweifach markiertes AnxA5 im Schlaganfall festzustellen, wohingegen es bei Äthanol-induziertem Zelltod im Oberschenkelmuskel nachgewiesen werden konnte. Unser neu entwickeltes lang zirkulierendes XTEN-AnxA5 verlängerte die Bluthalbwertzeit auf etwa eine Stunde und verbesserte weitere Bildgebungseigenschaften. Tote oder sterbende Zellen in Kultur wurden spezifisch von XTEN-AnxA5 gebunden und wir erreichten eine stärkere Anreicherung von XTEN-AnxA5 im Vergleich zu Wildtyp-AnxA5 in Tumoren. Schlussfolgerung: Während AnxA5 scheinbar spezifisch an tote oder sterbende Zellen bindet, muss seine Eignung für Bildgebung im Gehirn unter Verwendung von Substanzen, die so ausgelegt sind, die Bluthirnschranke zu überwinden und das Zielmolekül zu erreichen, weiter untersucht werden.

Zitiervorschlag

Zille, Marietta. Visualization of cell death after experimental stroke in the mouse. Freie Universität Berlin, 2015, doi:10.17169/refubium-14836.

Repository

refubium.fu-berlin.de

Identifikatoren

urn: urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000099112-6

doi: 10.17169/refubium-14836 coisas

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