Die Rolle des Granulozyten-Kolonie-stimulierenden Wachstumsfaktors (G-CSF) bei der postischämischen Rezeptor Regulation ‒ Untersuchungen am Schlaganfallmodell G-CSF-defizienter Mäuse
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Die vorliegende Arbeit untersucht den Einfluss des endogenen G-CSF-Systems auf neuronale Rezeptorbindungsdichten und insbesondere die Auswirkungen der Abwesenheit von G-CSF im zentralen Nervensystem 24 Stunden nach fokaler Ischämie. Dazu wurden Infarktvolumina sowie die Ligandenbindungsdichten an exzitatorischen NMDA- und AMPA-Rezeptoren und den inhibitorischen GABAA- und 5-HT1A-Rezeptoren in Kortexarealen im Infarktkern, im peri-ischämischem und kontralateralen Kortex sowie in Hippocampus-Arealen untersucht.
Dazu wurde bei 40 Mäusen über 45 Minuten die Arteria cerebri media okkludiert, 24 Stunden später wurden die Gehirne entnommen und koronare Schnitte angefertigt. Schnitte im Abstand von 1 mm wurden silbergefärbt und Infarktvolumina volumetrisch bestimmt. Schnitte auf Höhe des Striatums und Hippocampus wurden mit [3H]AMPA, [3H]MK801, [3H]Muscimol und [3H]8-OH-DPAT Rezeptor-autoradiographisch untersucht. Die Tiere waren in drei Gruppen aufgeteilt: Wildtyp-Tiere, G-CSF-defiziente Mäuse und G-CSF-defiziente Mäuse, welchen G-CSF substituiert wurde.
Es zeigte sich, dass im frühen post-ischämischen Zeitraum 24 Stunden nach Reperfusion die Infarktvolumina zwischen G-CSF-defizienten Mäusen und Wildtyptieren noch nicht statistisch signifikant unterschiedlich waren. Dies war ein überraschendes Ergebnis, da sich in einer vorausgehenden Arbeit 48 Stunden nach Ischämie bei G-SCF-defizienten Tieren größere Infarkte zeigten als bei Wildtyp-Tieren. Für diesen Befund bietet sich die Erklärungsmöglichkeit, dass in den Arealen um den Infarkt sowie in kontralateralen Kortexarealen die Ligandenbindungsdichte an AMPA-Rezeptoren in G-CSF-defizienten Tieren erhöht war. Dieser Effekt scheint spezifisch auf die Abwesenheit von G-CSF zurückzuführen zu sein, da die Ligandenbindungsdichten der Tiere, denen G-CSF substituiert wurde, weitgehend denen der Wildtyp-Tiere entsprachen. Somit scheint die Prävention post-ischämischer AMPA-Rezeptor-Hochregulation, neben den bereits bekannten, ein weiterer, bisher in der Literatur noch nicht beschriebener neuroprotektiver Mechanismus von G-CSF zu sein.
Weiterhin untermauern die im sehr frühen Zeitraum nach Ischämie noch nicht signifikant unterschiedlichen Infarktvolumina die Erkenntnis, dass es problematisch ist, Infarktvolumina nur zu einem Zeitpunkt zu bestimmen – vorzuziehen wäre, die Bestimmung von Infarktvolumina zu mehreren Zeitpunkten.