Die enterische Glia wirkt protektiv bei Exitotoxizität im enterischen Nervensystem

Einleitung: Die enterische Glia ist essentiell für die Integrität der Darmhomöostase(1,2). Die Mechanismen hierfür sind noch ungeklärt. Intestinale Ischämie führt zu nekrotischen und apoptotischen Neuronenverlust im enterischen Nervensystem, was durch „Exitotoxizität„-exzessive Aktivierung von Glutamatrezeptoren- herbeigeführt werden könnte (3). Zielsetzung: NMDA Rezeptoren auf der enterischen Glia sollten nachgewiesen und die Wirkung „exitotoxischer„ Dosen von NMDA und Glutamat auf das Expressionmuster neuroprotektiver Substanzen in der enterischen Glia sollte untersucht werden. Material und Methoden: Primäre enterische Gliakulturen wurden hergestellt. Mit indirekter Imunofluoreszenz am konfokalen Mikroskop wurde NR1, NR2A/B, GluR1,GluR2/3, GluR5/6 auf der enterischen Glia evaluiert. Die enterischen Gliakulturen wurden mit NMDA und Glutamat, sowie AP–5 inkubiert. Das Expressionsmuster neurotropher Faktoren (GDNF, NGF, BDNF) wurde mittels ELISA bestimmt. Ergebnisse: Die enterische Glia exprimiert NR1, NR2A/B, GluR1 und GluR2/3 aber nicht GluR5/6. Sowohl „exitotoxische„ Dosen NMDA (100uM) wie Glutamat (3mM) führen zu einer massiven Hochregulierung neurotropher Faktoren: GDNF (40 pg/ml auf 335pg/ml), NGF (26pg/ml auf 457 pg/ml) und BDNF (23pg/ml auf 186pg/ml). NMDA und Glutamat bewirken bereits nach 4h einen signifikanten Anstieg neurotropher Faktoren. Der Effekt hält über 24h an und ist spezifisch da der Antagonist AP–5 die Hochregulation neurotropher Faktoren vollständig blockt. Schlussfolgerung: Die enterische Glia exprimiert interessanterweise selbst NMDA und Glutamatrezeptoren. Unter dem Bild einer „Exitotoxizität„, z.B. bei intestinaler Ischämie kommt es über direkte Aktivierung der enterischen Gliarezeptoren mit dem exzitatorischen Neurotransmitter Glutamat zur Expression von hohen Mengen an GDNF, NGF und BDNF. Diese wirken neuroprotektiv (4,5), so dass die enterische Glia über diesen Mechanismus den Homöostaseerhalt des enterischen Nervensystems bewirken könnte.

Schlüsselwörter

Exitotoxizität - enterische Glia - enterisches Nervensystem

Referenzen

1. Bush TG et al. Fulminant jejuno-ileitis following ablation of enteric glia in adult transgenic mice. Cell 1998, 93:189-2012. Bush TG. Enteric glia cells. An upstream target for induction of necrotizing enterocolitis and Crohn's disease. Bioessays 2002, 24:130-1403. Kirchgessner AL et al. Exitotoxicity in the enteric nervous system. J Neurosci 1997, 17:8804-8816.4. Von Boyen GB et al. Enteric nervous plasticity and development: dependence on neurotrophic factors. J Gastroenterol 2002, 37:583-588.5. Von Boyen GB et al. Gut inflammation modulated by the enteric nervous system and neurotrophic factors. Scand J Gastroenterol 2002, 37:621-625.