Elektrophysiologische Analyse der Neurogenese humaner Neurone des Mittelhirns aus neuralen Stammzellen
Elektrophysiologische Analyse der Neurogenese humaner Neurone des Mittelhirns aus neuralen Stammzellen
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Original abstract
Hintergrund: Humane mesenzephale neurale Stammzellen konnen in vitro expandiert und in reife Neurone ausdifferenziert werden. Dieses Gewebe wird neue Moglichkeiten in der Therapie des Morbus Parkinson eroffnen. Eine detaillierte Charakterisierung der neuralen Stammzellen und deren Entwicklung in Neurone ist daher notwendig. Methoden: Neurale Stammzellen wurden in der Gegenwart von EGF und FGF-2 expandiert und pra-neuronale Zellen via eNCAM isoliert. Die Differenzierung erfolgte durch Weglassen der Mitogene und Zugabe von Forskolin (10µM). Wir haben Ganz-Zell-Ableitungen mit der Patch-Clamp-Technik durchgefuhrt, um den elektrophysiologischen Phanotyp wahrend der in vitro Differenzierung zu bestimmen. Ergebnisse: Eine Woche nach Beginn der Differenzierung lassen sich bereits TEA-sensitive Kaliumstrome (bis 1 nA) und TTX-sensitive Natriumstrome (bis 200 pA) nachweisen. Zum Zeitpunkt dieser fruhen Differenzierung sind aber keinerlei Aktionspotentiale und nur selten Aktivierungen Liganden-gesteuerter Ionenkanale (GABA, Glutamat, nACh) nachweisbar. Nach zwei Wochen zeigen sich sowohl TTX-sensitive Natriumstrome mit deutlich groseren Amplituden (bis 3,3 nA) als auch funktionelle Liganden-gesteuerte Ionenkanale mit Einstrom-Antworten nach Gabe von Nikotin, Glutamat und GABA. Zusatzlich konnten bei diesen Zellen durch geringe Strominjektionen (50–100 pA) einzelne Aktionspotentiale ausgelost werden. Schlussfolgerung: Diese Daten zeigen, dass humane neurale Stammzellen des Mittelhirns innerhalb von ca. 2 Wochen in vitro in funktionelle Neurone ausdifferenzieren. Zukunftige Studien mussen zeigen, ob die Neurogenese z.B. durch die Zugabe bestimmter neurotropher Faktoren optimiert werden kann.