Schutzeffekt Norrin

Neuroprotektive Effekte

Norrin ist ein sezerniertes Protein, das die Entwicklung von Kapillaren in der Retina und des Innenohres über eine Aktivierung des klassischen ß-Catenin/Wnt-Signalwegs steuert. Dieses erfolgt durch eine spezifische Bindung von Norrin an Frizzled-4 Rezeptoren. In der vorliegenden Studie konnten wir zeigen, dass Norrin eine protektive Wirkung auf retinale Neurone nach einer akuten Schädigung ausübt. Für diese Untersuchung wurde das exzitotoxisch wirkende NMDA in den Glaskörper von Mäusen injiziert, wodurch letztlich eine Apoptose in retinalen Ganglienzellen induziert wird. Die Anzahl der retinalen Ganglienzellen wurde über die Bestimmung der Axone in den Sehnerven ermittelt.Durch eine Behandlung der Mäuse mit einer Kombination aus Norrin und NMDA fanden sich ca. 80% mehr Axone in den Sehnerven als in der Kontrollgruppe, die lediglich NMDA erhielt. Ähnliche Ergebnisse zeigten sich, wenn die Anzahl der apoptotischen retinalen Ganglienzellen direkt in Sagittalschnitten ermittelt wurde. Um zu nalysieren, ob dieser protektive Effekt von Norrin über die Aktivierung des klassischen ß-Catenin/Wnt-Signalwegs vermittelt wird, wurde die Tiere zusätzlich mit Dickkopf(DKK)-1, einem Inhibitor des klassischen Wnt-Signalwegs, behandelt. Hier zeigte sich, dass der Norrin vermittelte protektive Effekt durch DKK-1 annähernd aufgehoben wurde. Um den Signalweg der Norrin-vermittelten Protektion von retinalen Ganglienzellen näher zu charakterisieren, wurde untersucht, ob Norrin die Expression von neuroprotektiven Wachstumsfaktoren in Müllerzellen der Netzhaut induzieren kann. Es ist bekannt, dass Müllerzellen nach einer akuten Schädigung von Photorezeptoren mit einer gesteigerten Expression von GFAP und LIF reagieren können. LIF wiederum kann dann an Photorezeptoren eine gesteigerte Expression von Endothelin2 induzieren,das wiederum in Müllerzellen die Expression von protektiven Wachstumsfaktoren induzieren kann. Um zu untersuchen, ob Norrin nach einer Schädigung der Netzhaut durch NMDA diese Signalkaskade aktiviert, wurde die mRNA-Expression von GFAP, LIF und Endothelin2 nach einer Injektion von NMDA oder NMDA plus Norrin in den Glaskörper analysiert. Hierbei zeigte sich, dass nach einer Behandlung der Retina mit NMDA die mRNA von GFAP, LIF und Endothelin2 im Vergleich zu Kontrollaugen induziert wurde. Wurden die Mäuse zusätzlich mit Norrin behandelt, konnte deren Expression noch weiter gesteigert werden. Weiterhin wurde untersucht, ob die beobachtete Aktivierung
des LIF/Endothelin2-Signalwegs auch in einer gesteigerten Bildung von Wachstumsfaktoren mündet. Hierfür wurde unter anderem die Expression von verschieden Wachstumsfaktoren analysiert und eine Induktion von FGF2, LEDGF, CNTF und BDNF beobachtet. Letztlich wurde untersucht, ob Müllerzellen der Netzhaut die Quelle für die Expression der Wachstumsfaktoren sind. Hierfür wurden diese Zellen aus der Netzhaut isoliert und mit Norrin behandelt.
Hierbei zeigte sich, dass durch die Behandlung mit Norrin die Wachstumsfaktoren LIF, FGF2,PEDF, CNTF und BDNF induziert wurden. Durch die gleichzeitige Gabe von DKK-1 konnte die Norrin-vermittelte Induktion der Wachstumsfaktoren gehemmt werden, so dass von einer Aktivierung des klassischen ß-Catenin/Signalwegs ausgegangen werden kann. Auch konnte gezeigt werden, dass das Zellkulturmedium von Norrin-behandelten Müllerzellen einen schützenden Einfluss auf immortalisierte retinale Ganglienzellen in Kultur ausübt.

Autoren: Andreas Ohlmann, Roswitha Seitz, Simon Hackl, Thomas Seibuchner, Ernst R. Tamm
Korrespondenz: Institute of Human Anatomy and Embryology, University of Regensburg, Institute of Human Anatomy and Embryology, University of Regensburg, Universitätsstraße 31, D-93053 Regensburg, Germany.
Andreas Ohlmann, e-mail: andreas.ohlmann@vkl.uni-regensburg.de
Quelle: DAS TIERAUGE, Jahrgang 1,Ausgabe 2/2010,