Neuro-Immun-Interaktionen zwischen Makrophagen und sensorischen Neuronen : Untersuchungen im Kokultur-Modell und bei der Antigen-induzierten Arthritis

Massier, Julia GND

In dieser Arbeit wurde die Methode der Kokultivierung muriner Knochenmarks-generierter Makrophagen (bone marrow-derived macrophages = BMDM) und Hinterwurzelganglion-Neurone (dorsal root ganglion-neurons = DRG-Neurone) etabliert. Die Kokultur kann genutzt werden, um Neuro-Immun-Interaktionen zu untersuchen, die eine entscheidende Rolle in verschiedenen peripheren neuroinflammatorischen und neuropathischen Krankheiten spielen. Es konnte gezeigt werden, dass Interaktionen zwischen BMDM und DRG-Neuronen vor allem von dem Aktivierungsstadium der Makrophagen und dem Abstand zwischen den beiden Zelltypen abhängig sind. Eine kurzzeitige Stimulation (20 min) der BMDM mit LPS/IFN-γ in direkten Kokulturen bewirkte eine Erhöhung der neuronalen Aktivität, gemessen an der CGRP-Freisetzung. Diese war unabhängig von der NO-Produktion der Makrophagen. Eine langfristige LPS/IFN-γ-Aktivierung (48 Stunden) der BMDM verursachte eine enorme Steigerung der neuronalen Mortalitätsrate, wenn BMDM und DRG-Neurone in nahem Kontakt standen, aber nicht wenn sie indirekt, ohne direkte Zellkontakte, kultiviert wurden. Dieser Erhöhung des neuronalen Zelltodes konnte durch eine Inhibierung der NO-Freisetzung signifikant entgegen gewirkt werden, sodass NO ein zentraler Auslöser der Neuronen-Schädigung zu sein scheint. Demgegenüber war die Todesrate der Neurone in unstimulierten, IL-4- und TNF-α-stimulierten direkten Kokulturen im Vergleich zu stimulierten und unstimulierten Neuronen-Monokulturen verringert. Eine Wirkung, die bei längerer direkter Kokultivierung (24 Stunden) von DRG-Neuronen auf BMDM beobachtet wurde, war eine Steigerung der Proliferationsrate der Makrophagen. Die Proliferationsrate scheint unter anderem von (membrangebundenen) TNF-α abhängig zu sein, da der TNFR1-Antagonist den Proliferations-steigernden Effekt in direkter Kokultur zum Teil wieder aufhob.

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Massier, Julia: Neuro-Immun-Interaktionen zwischen Makrophagen und sensorischen Neuronen. Untersuchungen im Kokultur-Modell und bei der Antigen-induzierten Arthritis. 2015.

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