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Effect of peripheral λ-carrageenan-induced inflammation on the blood-spinal cord barrier and the tight junction protein occludin
Isabella Püngel
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Betreuer*in
Jürgen Sandkühler
DOI
10.25365/thesis.14320
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29667.65296.282164-2
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Blut-Hirn und Blut-Rückenmarks-Schranke sind durch eine komplexe Interaktion zwischen Endothelzellen und verschiedenen Zelltypen des Zentralen Nervensystems charakterisiert. Sogenannte Tight Junctions zwischen den Endothelzellen bilden eine hochselektive parazelluläre Diffusionsbarriere. Verschiedene Krankheiten, wie auch chronischer Schmerz haben einen starken Einfluss auf die Integrität der Blut-Rückenmarks-Schranke. In dieser Studie wurde die Auswirkung einer peripheren Entzündung durch λ-Carrageen in männlichen und weiblichen Ratten auf die Anordnung des Tight Junction Proteins Occludin und die Permeabilität der Blut-Rückenmarks-Schranke mit semiquantitativen Analysemethoden untersucht.
Die Ergebnisse zeigten eine signifikante Abnahme der intakten Verteilung von Occludin in der dorsal lumbalen Region der Männchen 72 Stunden nach der λ-Carrageen induzierten Entzündung. Bei Weibchen wurden keine Unterschiede gefunden. Der Austritt von Immunoglobulin G (IgG) aus dem Blut in das Rückenmarkparenchym war 72 Stunden nach der Carrageen-Injection in der ipsilateral dorsal lumbalen Region in Männchen und Weibchen signifikant erhöht, wobei dieser Effekt bei Weibchen höher war. Bei der Untersuchung der thorakalen Region in Männchen wurde auch dort ein erhöhter IgG-Austritt festgestellt. Der direkte Vergleich zwischen IgG-Austritt und Verteilung von Occludin wies auf keinen Zusammenhang zwischen erhöhter Permeabilität der Blut-Rückenmarks-Schranke und abnormaler Verteilung von Occludin hin.
Diese Studie zeigte eine starke, jedoch verzögerte Auswirkung einer peripheren Entzündung – welche während verschieden Krankheiten auftreten kann – auf die Integrität der Blut-Rückenmarks-Schranke. Durch die erhöhte Permeabilität der Barriere können Pathogene in das Zentralnervensystem gelangen, aber auch Medikamente, die somit zu stärkeren Nebenwirkungen führen können.
Abstract
(Englisch)
The blood-brain and blood-spinal cord barrier (BSCB) are characterized by a complex interaction between endothelial cells forming the microvessels and different cell types of the nervous system. Tight junctions between the endothelial cells are responsible for restriction of the paracellular diffusion pathway. Many pathological conditions including chronic pain have a major impact on the integrity of the BSCB. In this study we investigated the effect of a peripheral inflammation due to λ-carrageenan in male and female rats on the tight junction protein occludin and the permeability of the BSCB. The results showed a significant decrease of normal occludin distributions in the dorsal lumbar region of males 72 hours after induced inflammation but no differences in females. The extravasation of immunoglobulin G (IgG) into the spinal cord parenchyma was significantly increased 72 hours post-injection in the ipsilateral dorsal lumbar region of males and females with a higher increase in females and a further increase in the thoracal region of males. Direct comparison of IgG extravasation and occludin distribution indicated no correlation between increased BSCB permeability and abnormal occludin.
These findings showed a large but delayed impact of a peripheral inflammation – which can occur during different diseases – on the properties of the BSCB and have clinical implications for the treatment of inflammatory pain. This barrier break down can lead to an influx of pathogens into the central nervous system and should be also considering during therapeutic drug administration which may lead to larger side effects due to an increased delivery.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Neuroscience blood-spinal cord barrier peripheral inflammation pain tight junctions occludin λ-carrageenan
Schlagwörter
(Deutsch)
Neurobiologie Blut-Rückenmarks-Schranke periphere Entzündung Schmerz Tight Junctions Occludin λ-Carrageen
Autor*innen
Isabella Püngel
Haupttitel (Englisch)
Effect of peripheral λ-carrageenan-induced inflammation on the blood-spinal cord barrier and the tight junction protein occludin
Paralleltitel (Deutsch)
Auswirkung einer peripheren Entzündung durch λ-Carrageen auf die Blut-Rückenmarks-Schranke und das Tight Junction Protein Occludin
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
41 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Jürgen Sandkühler
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
44 Medizin > 44.90 Neurologie
AC Nummer
AC09035380
Utheses ID
12847
Studienkennzahl
UA | 066 | 834 | |