Milde Formen peroxisomaler Krankheiten gehen mit Mikrognathie, Zahnfehlstellungen und Schmelzhypoplasien einher. Trotz dieser bekannten Zahndefekte wurden diese Zellorganellen und deren metabolische Funktion in Zahngeweben jedoch noch nicht untersucht. Peroxisomen im Zahngewebe wurden lediglich in der Literatur in einer ultrastrukturellen Studie in Odontoblasten kurz erwähnt, jedoch nicht näher charakterisiert.Mein Ziel war es daher herauszufinden, inwieweit diese Organellen in Zahngeweben vorkommen und welche Aufgaben sie dort erfüllen könnten. Zur Beschreibung peroxisomaler Veränderungen während der Zahnentwicklung wurden Mäuse verschiedener Entwicklungsstadien (E13,5-P3 und P90) mit Formaldehyd-Fixans perfusionsfixert und zur morphologischen Auswertung in Paraffin eingebettet. Weiterhin wurden Kopfpräparate von Knockoutmäusen mit einem peroxisomalen Biogenesedefekt (PEX11ß, P0.5) auf Veränderung der Zahnentwicklung untersucht. Außerdem wurden in verschiedenen Zahngeweben spezifische mRNAs peroxisomaler Proteine und zelltypspezifischer Antigene mittels RT-PCR an mikrodissektierten Material von Amelo- und Odontoblasten nachgewiesen. Nach Etablierung von optimalen methodischen Vorraussetzungen zur subzellulären Lokalisation von Organellen in Paraffinschnitten von Zahngewebe, konnten mithilfe von monospezifischen Antikörpern gegen verschiedene peroxisomale Markerproteine (Katalase, Acyl-CoA-Oxidase I, ABCD3 Lipid-Transporter, Biogeneseproteine: Pex13p und Pex14p) Peroxisomen in verschiedenen Zahngeweben durch indirekte Immunhistochemie mit ABC-Verfahren oder Immunfluoreszenz lokalisiert und deren heterogene Enzymzusammensetzung in spezifischen Zellen der Zahngewebe nachgewiesen werden. Weiterhin wurde das Vorkommen der entsprechenden mRNAs in Amelo- und Odontoblasten gezeigt. Die Ergebnisse erbrachten eindeutig, dass Peroxisomen in allen Zahngeweben in unterschiedlicher Anzahl und verschiedener Lokalisation vorkommen. Jedoch besonders in sekretorischen Amelo- und Odontoblasten ist dieses Zellkompartiment stark ausgeprägt. Im Gegensatz zu Mitochondrien sind in diesen Zellen die Peroxisomen besonders häufig in den jeweils fortsatznahen Arealen lokalisiert, was gemeinsam mit dem Vorhandensein deren metabolischer Enzyme auf eine spezifische Funktion dieser Organellen während der Sekretionsphase schließen lässt. Im Gegensatz zu Odontoblasten beinhalten Peroxisomen in Ameloblasten kaum Katalase-Protein, was zu einer stärkeren Empfindlichkeit der Ameloblasten gegenüber von reaktiven Sauerstoffspezies (z.B. H2O2) führen könnte. In PEX11ß-Knockout-Mäusen wurden eindeutige Entwicklungsveränderungen in der Ausprägung der Amelo- und Odontoblastenanordnung und deren Maturierung nachgewiesen. Das PEX11ß-Knockout-Maus-Modell scheint sich deshalb gut für zukünftige Studien zur Untersuchung der molekularen Pathogenese der Zahnmissbildungen bei peroxisomalen Krankheiten zu eignen.
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