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Interaktion zwischen Sauerstoffspannung und epileptiformer Aktivita?t und deren Einfluss auf Zellscha?den in juvenilen organotypischen hippokampalen Schnittkulturen der Ratte

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Abstract (Summary)
In der Pathogenese der Temporallappenepilepsie wird kindlichen hippokampalen Schädigungen eine wesentliche Rolle zugeschrieben. Epileptische Krämpfe und perinatale Asphyxie sind zwei häufige Ursachen dieser Schädigungen. Anhaltende epileptiforme Aktivität im Niedrig-Mg2+-Modell als einer experimentellen Form epileptischer Krämpfe führt in organotypischen hippokampalen Schnittkulturen (OHSK) der Ratte, die als Ersatzsystem des kindlichen Hippokampus verwendet werden, zu Zellschäden. Während dieser Untersuchungen ergab sich der Verdacht auf eine zusätzlich schädigende Wirkung erhöhter Sauerstoffspannungen. In meiner ersten Versuchsreihe konnte ich nachweisen, dass erhöhte Sauerstoffspannungen (60 %, 95 %) verglichen mit 20%-Sauerstoffspannung zu reversiblen und irreversiblen Zellschäden in OHSK führen. Die Zellschäden wurden über Veränderungen reizinduzierter Feldpotentiale, d.h. Abnahme der Amplitude, Zunahme der Latenz und Zunahme des Doppelpulsindex, sowie über die Propidium Jodid (PJ)- Fluoreszenzintensität bestimmt. In der zweiten Versuchsreihe konnte gezeigt werden, dass erhöhte Sauerstoffspannungen auch nach einer Hypoxie im Sinne einer hyperoxischen Reoxygenierung verglichen mit normoxischer Reoxygenierung vermehrt Zellschäden in OHSK zur Folge haben. In der dritten Versuchsreihe konnte ich ausschließen, dass erhöhte Sauerstoffspannungen eine notwendige Bedingung für Zellschäden infolge anhaltender epileptiformer Aktivität sind. Um die zellschädigende Rolle von Spreading Depressions (SDs), die während epileptiformer Aktivität auftreten, zu bestimmen, wurde in der vierten Versuchsreihe eine Methode etabliert, SD-ähnliche Ereignisse isoliert und zuverlässig in normoxischen OHSK auszulösen. Auf diese Weise wiederholt ausgelöste SD-ähnliche Ereignisse führten zu Zellschäden, bestimmt über die Veränderung elektrophysiologischer Eigenschaften von SD-ähnlichen Ereignissen, Abnahme der Feldpotentialamplitude und PJ-Fluoreszenzintensität. Reoxygenierung, Hyperoxie, Temporallappenepilepsie, Niedrig-Magnesium-Modell epileptiformer Aktivität, Spreading Depression, hippokampale Hirnschnittkultur, Propidium Jodid 3 Inhaltsverzeichnis Abstract ...........................................................................................................................2 Einleitung.........................................................................................................................4 Methodik..........................................................................................................................6 Präparation und Kultivierung von OHSK.................................................................................................. 6 Elektrophysiologische Messungen........................................................................................................... 6 Messung des Sauerstoffpartialdruckes.................................................................................................... 6 Messung intrinsisch optischer Signale..................................................................................................... 7 Bestimmung der Zellschäden mit Propidium Jodid.................................................................................. 7 Lösungen und Pharmaka......................................................................................................................... 7 Statistik..................................................................................................................................................... 7 Ergebnisse.......................................................................................................................8 Erhöhte Sauerstoffspannungen führen zu einer Abnahme der Amplitude und einer Zunahme der Latenz sowie des Doppelpuls-Index reizinduzierter Feldpotentiale......................................................... 8 Epileptiforme Aktivität in Abhängigkeit von unterschiedlichen Sauerstoffspannungen ......................... 10 Erhöhte Sauerstoffspannungen führen zu Zelltod ................................................................................. 10 Die Abnahme der Amplitude reizinduzierter Feldpotentiale unter erhöhter Sauerstoffspannung ist zum Teil reversibel......................................................................................................................................... 10 Reoxygenierung mit erhöhten Sauerstoffspannungen nach Hypoxie reduziert die Zellschäden in OHSK nicht, sondern verstärkt sie .................................................................................................................... 11 Anhaltende epileptiforme Aktivität führt auch unter 20%-Sauerstoffspannung zu Zellschäden in OHSK
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Advisor:

School:Oberlin College

School Location:USA - Ohio

Source Type:Master's Thesis

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