Einleitung:
Mit der Entdeckung von NO als Prototyp einer neu entdeckten Klasse gasförmiger Transmitter wurde die Möglichkeit diskutiert, ob durch Hämoxigenasen (HO) generiertes CO ebenso wie NO ein weiterer gasförmiger Transmitter sein könnte, oder ob sich es lediglich um ein Abbauprodukt handelt. Vorkommen und
Wirkung von HO-2 und HO-1 im zentralen und peripheren Nervensystem adulter Tiere wurden in der Literatur ausgiebig beschrieben. Sehr wenige Autoren haben Hämoxigenasen im zentralen Nervensystem während der embryonalen Entwicklung untersucht. Im peripheren Nervensystem existieren bislang keine Untersuchungen während der embryonalen Entwicklung. An Hand einer ontogenetischen Reihenuntersuchung sollte geklärt werden, ab wann Hämoxigenasen (insbesondere HO-2) in Neuronen sympathischer Ganglien nachgewiesen werden können und welcher Einfluss der Hämoxigenasen auf die neuronale Reifung, Wachstum der Nervenfasern sowie der Synaptogenese daraus abgeleitet werden könnte.
Material und Methoden:HO-2 und HO-1 wurden in den paravertebralen sympathischen Ganglien SCG und SG und in den prävertebralen Ganglien CSMG und IMG der Entwicklungsstadien E14.5-E20.5, von neugeborenen und adulten Mäusen immunhistochemisch untersucht. Ergänzend wurden sensorische thorakale und lumbale Spinalganglien des E15.5 und E16.5 immunhistochemisch untersucht.
Ergebnisse:
Initial (E15.5) gelang der Nachweis von HO-2 nur in einzelnen Perikarien (0-1,4%) der untersuchten sympathischen Ganglien. Zwischen E18.5 und E19.5 konnte eine sigmoide Häufigkeitszunahme HO-2 positiver Perikarien von 35,5% auf 75,4% in allen Ganglien beobachtet werden. Unmittelbar vor Geburt (E20.5) waren bis zu 81,4%, unmittelbar nach der Geburt 92,8% und im adulten Stadium bis zu 95,1% HO-2 positiv. Zwischen den paravertebralen und den prävertebralen Ganglien gab es keine kraniokaudalen Entwicklungsunterschiede. Die HO-2 Immunreaktivität setzte nicht abrupt ein, sondern die Intensität nahm kontinuierlich zu. HO-2 konnte in den sensorischen Ganglien 2-3 Tage früher als in den sympathischen Ganglien nachgewiesen werden. Während am E15.5 max. in 1,4% der Perikarien der sympathischen Ganglien HO-2 nachgewiesen werden konnte, wurde in den sensorischen mit 17,9% 10mal häufiger HO-2 positive Neuronen nachgewiesen. Am E16.5 reagierten circa doppelt soviele (30,2% vs. 13,1%) und am E18.5 drei mal soviele (100% vs. 35,5%) sensorische wie sympathische Neuronen HO-2 positiv. Der Nachweis von HO-1 in neuronalen Perikarien gelang in keinem der untersuchten Entwicklungsstadien.
Diskussion:
HO-2 hat keinen Einfluss auf die Migration der Neuroblasten aus der Neuralleiste (E10), auf die Bildung eines sympathischen Ganglions (E13.5) sowie auf das Wachstum der Nervenfasern und der Synaptogenese (E13.5-E16.5), da es zu diesen Zeitpunkten in den Neuronen noch nicht nachgewiesen werden konnte. Für die neuronale Entwicklung sind vielmehr Faktoren wie FGF8, NGF, TrkA, GDNF und Artemin verantwortlich. HO-2 konnte in Axonen zu keinem der untersuchten Zeitpunkte nachgewiesen werden, weder während der Neurogenese noch im adulten Stadium. HO-2 erfüllt somit überwiegend metabolische Aufgaben. Da HO-2 unmittelbar nach dem Eintreffen sympathischer Axone in den Zielorganen nachgewiesen werden kann (ab E16.5), könnte HO-2 ein Marker neuronaler Reife darstellen. HO-2 konnte in sensorischen Ganglien 2-3 Tage früher nachgewiesen werden, dem Vorsprung von 2½ Tagen zur Bildung eines Ganglions nach der Migration von Neuroblasten aus der Neuralleiste entsprechend. Da HO-1 zu keinem der untersuchten Zeitpunkte in den sympathischen Ganglien nachgewiesen werden konnte, hat HO-1 somit keinen Einfluss auf die Migration der Neuroblasten aus der Neuralleiste, auf die Bildung eines sympathischen Ganglions, die neuronale Differenzierung und das axonale Wachstum.
Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
