Cadherine in Gliazellen : Immunologische Blockierungsexperimente zur Rolle von R-Cadherin während der Entwicklung der Hühnchenretina

Abstract

Das Nervensystem zeichnet sich durch eine hochkomplexe Struktur aus, die es benötigt, um seine Aufgaben zu erfüllen. Es ist aus zwei zu unterscheidenden Zelltypen aufgebaut, den Nervenzellen, die die Informationen leiten und verarbeiten, und den Gliazellen, die verschiedenste Aufgaben übernehmen, von der Umscheidung der Axone bis zur Organisation des Aufbaus der Gewebearchitektur während der Entwicklung. Wichtig hierfür sind, neben anderen Mechanismen, verschiedene Zelloberflächenproteine. Unter diesen sind die Cadherine eine herausragende Gruppe. In dieser Arbeit wurde die Rolle einer Subpopulation von Gliazellen am Sehnervenkopf in der Retina des Hühnchens während der frühen Embryonalentwicklung untersucht. Diese hebt sich von anderen Gliazellen durch ihre eigene Morphologie und ihre R-Cadherin Expression ab. Es bestand in der Literatur der Verdacht, dass diese Zellen am Zustandekommen der Avaskularität der Netzhaut und eventuell an der Leitung der Ganglienzell-Axone beteiligt sein könnten. Um diese Vermutung zu untersuchen, wurden Embryonen eierschalenlos kultiviert und ihnen eine anti-R-Cadherin-Antikörper und Komplementfaktoren enthaltende Lösung in die Augen injiziert, um diese sogenannten peripapillären Gliazellen zu lysieren. Die Effekte der Zell-Lyse wurden mit Immunfluoreszenz-, Licht- und Elektronenmikroskopie ausgewertet. Es zeigte sich, dass die peripapillären Gliazellen wider Erwarten nicht an der Erhaltung der Avaskularität der Retina beteiligt sind. Auch ohne sie wuchsen keine Blutgefäße in die Retina ein. Weiter war aber zu beobachten, dass sie wichtiger Teil eines Glia-Gerüstes sind, das für die korrekte Leitung der Ganglienzell-Axone aus der Retina in den Sehnerven notwendig ist. Ohne sie wachsen die Axone in den subretinalen Spalt und das retinale Pigmentepithel ein. Zusätzlich wurde noch entdeckt, dass die ebenfalls R-Cadherinexprimierenden Müllerzellen nicht vollständig lysiert wurden, sondern lediglich die vitrealen Fortsätze, die, im Gegensatz zum Zellsoma und anderen Fortsätzen, R-Cadherin exprimieren.

The nervous system stands out for its highly complex structure, which it needs to carry out its duties. It is composed of two distinguishable cell types, the nerve cells which pass on and process the information, and the glial cells which take over several duties from the ensheathment of axons to the organisation of building up the tissue-architecture during development. Important for this are, besides other mechanisms, different cell-surface proteins. Among these, Cadherins are an outstanding group. In this dissertation the role of a subpopulation of glial cells at the optic nerve head of the chicken retina during early embryonic development has been examined. It can be distinguished from other glial cells by its own morphology and its R-Cadherin expression. In literature it has been suspected that these cells could be involved in generating avascularity of the retina and probably in axonal guidance. To examine this suspicion the embryos were cultivated shell-less and a solution, which contained anti-R-Cadherin-antibodies and complement, was injected into their eyes in order to lyse this so-called peripapillary glial cells. The effects of the cell-lysis were analysed by Immunofluorescence-, Light- and Electron-Microscopy. It turned out that, contrary to expectation, the peripapillary glial cells were not involved in the preservation of avascularity of the retina. Even without them no blood vessels grew into the retina. Furthermore, it could be observed that they are an important part of a glial scaffold, which is necessary for the correct guidance of retinal axons into the optic nerve. Without them the axons grow into the subretinal cleft and into the retinal pigment-epithelium. Additionally, it has been discovered that the Müller-cells, which also express R-Cadherin, were not completely lysed, but only their vitreal endfeet which express R-Cadherin, contrary to the cell-soma and other endfeet.