Polysialylierungsstatus am weiblichen Reproduktionstrakt der Katze und der Maus

Abstract

Die Polysialinsäure (PolySia) besteht aus mindestens acht alpha2,8-verknüpften Sialinsäuren und stellt in Säugern eine posttranslationale Modifikation von Glykoproteinen dar. Das prominenteste Trägerprotein ist das neurale Zelladhäsionsmolekül NCAM. Die mit dem Polysialylierungsgrad steigenden anionischen Eigenschaften von PolySia sind in der Lage die Zellinteraktion und kommunikation im gesamten Organismus zu beeinflussen. Bekannt ist hierfür v. A. die Neurogenese, wobei in den letzten Jahren auch in anderen Organen, insbesondere in Teilen des männlichen Reproduktionstrakts, PolySia nachgewiesen werden konnte. Hieraus resultierte die Fragestellung, ob sich PolySia auch im weiblichen Reproduktionstrakt identifizieren lässt. Um dieser Hypothese nachzugehen, wurden immunhistochemische Methoden, Western Blotverfahren, Expressionsnachweise mittels PCR, HPLC basierte Kettenlängenbestimmungen von PolySia sowie ein Zellkulturmodell mit primären Granulosazellen, angewendet.In den Untersuchungen, die dieser Dissertation zugrunde liegen, konnte gezeigt werden, dass PolySia auch auf apoptotische Prozesse einen wesentlichen Einfluss hat. Die Studien an felinem, ovariellem Gewebe ergaben, dass: PolySia auf der Zelloberfläche feliner Granulosazellen in atretischen Tertiärfollikeln präsent ist. PolySia nicht auf der Zelloberfläche feliner Granulosazellen früherer Follikelstadien oder proliferativen Follikeln vorkommt. NCAM-140 hierbei als Trägerprotein fungiert. die Polysialyltransferase St8SiaIV an der Polysialylierung beteiligt ist. Kettenlängen mit mehr als 60 Sialinsäuren synthetisiert werden können. die Anzahl der apoptotischen Zellen mit der Polysialylierung korreliert. Dabei führt eine in cellulo Stimulierung von Granulosazellen mit pLH zu einer Zunahme der Apoptose und Polysialylierung.Weiterhin wurden murine Proben hinsichtlich der Polysialylierung untersucht. Die Ergebnisse konnten zeigen, dass: PolySia in der Lamina propria mucosa der Tuba uterina in adulten Mäusen vorkommt. ovarielles Gewebe PolySia-negativ ist. Zusätzlich konnte an fetalem felinem und postnatalem murinem Gewebe immunhistologisch PolySia detektiert werden. Bei den Untersuchungen stellte sich heraus, dass: PolySia in Ovarien von fetalen Katzen gebildet wird. Als polysialylierte Zellen konnten histologisch Fibroblasten bzw. Fibrozyten identifiziert werden. PolySia in der Tunica muscularis der Tuba uterina postnataler Mäuse vorkommt. Schlussendlich zeigen die in Zusammenhang mit dieser Arbeit erhobenen Daten, dass polysialyliertes NCAM in verschiedenen Bereichen des weiblichen Reproduktionstraktes vorkommt und dass PolySia wohl eine stärkere biologische Bedeutung im Bereich der weiblichen Fertilität und Zellmodulierung zugeordnet werden kann, als bis dato angenommen. Polysialic acids (polySia) consists of at least eight alpha2,8-linked sialic acids and represents a posttranslational modification of glycoproteins in mammals. It is best known as a modification of the neural cell adhesion molecule NCAM. The highly anionic properties of polySia increase with the degree of polymerization, which may influence the cell-interaction and communication in mammals. The most prominent example ist he neurogenesis. In recent years also in other organs, especially in parts of the male reproductive tract, polySia could be detected. This led tot he question whether polymers of sialic acid residues can be localized in the female reproductive tract. To confirm this hypothesis immunohistochemical methods, western blotting, mRNA analysis by PCR and chain length determinations (HPLC) in addition to primary granulosa cell culture models were applied.The investigations underlying this thesis have shown that polySia has a significant influence on apoptotic processes. The studies on feline tissue revealed that: polySia occurs on the cell surface of feline granulosa cells in atretic tertiary follicles. polySia does not occur on the cell surface of feline granulosa cells of earlier follicular stages or proliferative follicles. NCAM-140 acts as carrier protein. the polysialyltransferase St8SiaIV is involved in the polysialylation. chain length consisting of more than 60 sialic acids can be detected. the number of apoptotic cells correlates with the polysialylation status. a stimulation with pLH in cellulo of granulosa cells leads to an increase of apoptosis and polysialylation. Furthermore, murine samples were examined for polysialylation. The results showed that: is formed in the lamina propria mucosa uteri in adult mice ovarian tissue is polySia-negative.In addition, polySia could be detected on fetal feline and postnatal murine tissue. The investigations showed that: polysialylation occurs in ovaries of fetal cats. Fibroblasts and fibrocytes could be identified as polysialylated cells. polySia occurs in the tunica muscularis uteri of postnatal mice.In conclusion, the data collected in connection with this work show that polysialylated NCAM is expressed in different areas of the female reproductive tract, and that a stronger biological significance in the area of female fertility and cell modulation can be attributed to polySia than is currently assumed.