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The role of agrin in aquaporin 4 clustering at the superficial and perivascular glia limitans

Maila Klügling

Art der Arbeit

Masterarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Betreuer*in

Monika Bradl

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DOI

10.25365/thesis.13485

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29295.48947.443464-1

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Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Neuromyelitis optica (NMO) ist eine idiopathische, entzündliche, demyelinisierende Erkrankung, die vor allem das Rückenmark und den Nervus opticus betrifft. Bei 80% aller Patienten ist ein pathogener Autoantikörper nachweisbar, der an den doppeltgerichteten Wasserkanal aquaporin 4 (AQP4) bindet. Dieser Wasserkanal ist an den distalen Fortsätzen der Astrozyten polarisiert, die mit der superfiziellen und perivaskulären glia limitans in Verbindung stehen. Die Ursache und der Mechanismus dafür sind unklar. Wir haben die Hypothese aufgestellt, dass Agrin für die polarisierte Zusammenlagerung mehrerer AQP4 Moleküle verantwortlich ist. Agrin ist ein „heparan sulphate proteoglycan“, ein Protein, dass dafür bekannt ist nikotinische Acetylcholin Rezeptoren an der motorischen Endplatte zu clustern. Im Zentralnervensystem wird Agrin von Neuronen und Endothelzellen sezerniert und assoziiert mit der Basalmembran der Blut- Hirn- Schranke. Um unsere Hypothese zu überprüfen haben wir Endothelzellen oder Neuronen zusammen mit Astrozyten kultiviert und die Auswirkungen dieser Co- Kulturen mittels immunzytochemischer Färbungen auf die Expression und Polarisierung des AQP4 in Astrozyten ermittelt. Astrozyten wurden auch mit Agrin angereichertem Medium kultiviert um die Wirkungen dieses Proteins auf Astrozyten zu analysieren. In dieser Studie haben wir herausfinden können, dass Neuronen in Kultur mit Astrozyten Änderungen in deren Morphologie und AQP4 Expression herbeiführen. Es ist jedoch sehr wahrscheinlich, dass diese Effekte nicht durch das neuronale Agrin hervorgerufen werden.

Abstract

(Englisch)

Neuromyelitis optica (NMO) is an idiopathic, inflammatory, demyelinating disease basically affecting the spinal cord and the optic nerves. 80% of all patients carry a pathogenic autoantibody against the bidirectional water channel aquaporin 4 (AQP4). NMO is characterized by a profound loss of AQP4 expressing astrocytes. AQP4 is detected in high concentrations in astrocytes where it is polarized at the astrocytic end- feet contacting the glia limitans superficialis and perivascularis. The reason for this polarized expression remains essentially unclear. We hypothesized that the enhanced clustering of AQP4 at astrocytic end- feet is caused by agrin. Agrin is a heparan sulphate proteoglycan known for postsynaptical clustering of nicotinic acetylcholine receptors. In the central nervous system agrin is secreted by neurons and endothelial cells and associates with the basal laminae of the blood brain barrier. To test this hypothesis we first cocultured endothelial cells or neurons with astrocytes and made then immunocytochemical stainings to detect, whether these cells induce a clustering of AQP4 in astrocytes in vitro. Then, we cultured astrocytes with agrin conditioned medium derived from endothelial cells or neurons and studied the effects of these treatments on the clustering of AQP4 in astrocytes. We found that the coculture of neurons changes the morphology of astrocytes and leads to a strong upregulation of AQP4 expression in these cells. Most likely, these effects are not caused by neuronal agrin, because addition of this molecule to astrocyte cultures did not lead to an upregulation and clustering of AQP4.

Autor*innen

Maila Klügling

Haupttitel (Englisch)

The role of agrin in aquaporin 4 clustering at the superficial and perivascular glia limitans

Paralleltitel (Englisch)

The role of agrin in aquaporin 4 clustering at the superficial and perivascular glia limitans

Publikationsjahr

2011

Umfangsangabe

74 S.

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Monika Bradl

Klassifikation

42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie

AC Nummer

AC08797367

Utheses ID

12116

Studienkennzahl

UA | 066 | 834 | |

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Schlagwörter