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Investigation of neurite outgrowth of DRG neurons upon inflammatory stimuli
Verena Hofer
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Pharmazie
Betreuer*in
Manuela Schmidt
DOI
10.25365/thesis.73061
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-27726.50994.812218-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Veränderungen von sensorischen Neuronen des peripheren Nervensystems (PNS) bringen oft verschiedene Schmerzustände mit sich. Dabei können Neurite sowohl degenerieren als auch übermäßig sprießen. Der genaue Zusammenhang zwischen Schmerz und Entzündung mit einem veränderten Neuritenwachstum ist komplex und noch immer nicht vollständig geklärt. Daher wird in dieser Arbeit die Wirkung einerseits des pro-inflammatorischen Zytokins Tumornekrosefaktor (TNF), welches nachweislich in Verbindung mit entzündungsbezogenen Schmerzuständen steht, und andererseits von Pregabalin (PGB), u.a. ein Standardwirkstoff zur Therapie von neuropathischen Schmerzen, auf den Neuriten-Auswuchs von Neuronen der Hinterwurzelganglien von Mäusen untersucht. Dabei wird die Gesamtlänge der Neurite auf zwei verschiedene Arten bestimmt. Während der Effekt der Stimulantien in herkömmlichen Zellkulturplatten auf die ganzen Neuronen wirkt, wird gleichzeitig auch die Möglichkeit ausgetestet, mithilfe eines Mikrofluidsystems ausschließlich die Neurite mit den Stimulantien zu behandeln. Das Neuritenwachstum derselben Zellen wurde über drei Zeitpunkte lang als Phasenkontrastbilder aufgenommen, welche mit einer manuellen Neuriten-Analysemethode ausgemessen wurden. Daraus resultiert eine leichte Inhibierung des Neuriten-Auswuchs durch TNF und PGB im Vergleich zur Kontrollgruppe, wenn das ganze Neuron behandelt wurde. Andererseits, wenn nur die Neurite stimuliert wurden, lag kein Unterschied in der Neuriten-Länge zwischen Behandlung und Kontrolle vor. Diese Studie unterliegt einigen Limitationen, welche eine geringe Anzahl an biologischen Replikaten, Nachteile der ausgewählten Analysemethode und Unterschiede im experimentellen Design beinhalten. Zusammenfassend geben die Ergebnisse einen potenziell interessanten Effekt auf sensorische Neuronen wieder, welcher mithilfe von fortführenden Experimenten zukünftig zur Entdeckung von neuen Mechanismen von Neuritenwachstum in Verbindung mit Schmerzzuständen im PNS führen könnte.
Abstract
(Englisch)
Many painful conditions involve an alteration of sensory neurons in the peripheral nervous system (PNS). Some lead to a degeneration while some provoke excessive sprouting of neurites. The mechanism connecting the sensation of pain and inflammation to abnormal neurite outgrowth is complex and remains unclear. This thesis investigates the effect of the pro-inflammatory cytokine tumor necrosis factor (TNF), which is known to be involved in many inflammation-connected pain states and pregabalin (PGB), a common drug for the treatment of neuropathic pain, on the neurite outgrowth of cultured dorsal root ganglia (DRG) neurons from mice. Neurite length is assessed in two ways. While the effect of the stimuli on the whole cell is shown in conventional culture plates, the possibility of solely treating neurites is explored in microfluidic devices. Neurite outgrowth of the same neurons at three different timepoints were imaged as phase contrast images and then were analyzed by a manual tracing method. The main result is that by treating the whole neuron, TNF and PGB slightly inhibit neurite outgrowth compared to the control neurons. However, the neurites treated in microfluidic devices are not differentiable in their neurite length from control devices. This study has several limitations, including a low number of biological replicates, disadvantages of the chosen analysis method and differences in experimental design. In conclusion, this outcome presents an interesting effect of the stimuli on sensory neurons, where with future experiments potential new mechanisms of neurite outgrowth connected to painful conditions in the PNS could be revealed.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Schmerz Hinterwurzelganglien Neuronen Neuriten-Auswuchs peripheres Nervensystem Stimuli Entzündung Mikrofluidsystem Pregabalin Tumornekrosefaktor
Schlagwörter
(Englisch)
pain dorsal root ganglia neurons neurite outgrowth peripheral nervous system stimuli inflammation microfluidic device pregabalin tumor necrosis factor
Autor*innen
Verena Hofer
Haupttitel (Englisch)
Investigation of neurite outgrowth of DRG neurons upon inflammatory stimuli
Paralleltitel (Deutsch)
Untersuchung des Neuriten-Auswuchses von DRG-Neuronen unter Einfluss von Entzündungsstimuli
Publikationsjahr
2023
Umfangsangabe
66 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Manuela Schmidt
AC Nummer
AC16765247
Utheses ID
65924
Studienkennzahl
UA | 066 | 605 | |