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Titelaufnahme

Titel
Myelin protein mediated inhibition of oligodendrocyte differentiation / submitted by Syed Yasir Ahmed
VerfasserSyed, Yasir Ahmed
Begutachter / BegutachterinKatinger, Hermann
GutachterKotter, Mark
Erschienen2009
UmfangXIII, 145 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2009
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Zentralnervensystem / Myelin-assoziierte Inhibitoren / Oligodendrocytes / Remyelination / Ephrin B3 / Semaphorin 3A
Schlagwörter (EN)oligodendrocyte precursor cells / Myelin inhibitors / Demyelination / Ephrin B3 / Semaphorin 3A
Schlagwörter (GND)Zentralnervensystem / Entmarkung / Remyelinisierung / Ephrine / Semaphorine
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-19519 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
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Myelin protein mediated inhibition of oligodendrocyte differentiation [5.56 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Unvollständige Remyelinisierung von Läsionen der weißen Substanz im Gehirn wurde mit dem Versagen der Differenzierung von Oligodendrozyten Vorläuferzellen (OPCs) in Myelin-bildende Zellen auf Grund von inhibitorischen Myelinproteinen assoziiert. Ziel der vorliegenden Dissertation war die Identifizierung der molekularen Myelinsubstrate, welche OPC-Differenzierung in der Folge von Demyelinisierung inhibieren. Myelin-assoziierte Inhibitoren (MAIs) verhindern die Differenzierung von OPCs zu vollständig entwickelten Oligodendrozyten. Um die inhibitorischen Proteine im Myelin zu identifizieren, wurden sowohl ein Screening- als auch ein Hypothesen-basierter Ansatz gewählt. Für das Screening-Verfahren wurde ein zweischrittiges Chromatographie-Aufreinigungsverfahren zur Anreicherung der inhibitorischen Myelinproteine entwickelt. Die aufgereinigte Proteinfraktion wurde anschließend mit 3D/BN/PAGE gefolgt von Massenspektrometrie analysiert. Der Hypothesen-gesteuerte Ansatz basierte auf der Annahme, dass die Myelinprotein, welche die Regeneration von Axonen inhibieren, auch die Differenzierung von OPCs verhindern. Ephrin B3 ist ein integraler Teil der Myelinmembran. Die Hemmung der Differenzierung von OPCs durch Ephrin B3 oder angereicherten Myelinmembran-Präparationen kann durch Maskierung des Epitops mittels Anti-Ephrin B3 Antikörper umgekehrt werden. Daraufhin wurde die Hypothese der Ephrin B3 vermittelten Inhibition der ZNS Remyelinisierung getestet. Vorliegende Ergebnisse zeigen, dass Remyelinisieung in der Gegenwart von Ephrin B3 signifikant beeinträchtigt ist. Molekulare Analyse der Läsionen hingegen zeigte, dass Ephrin B3 nicht die Expression von Myelin-assoziierten Genen auf Transkriptionsebene verhindert. Sema 3A inhibiert selektiv sowohl OPC Differenzierung in vitro als auch ZNS Remyelinisierung in vivo. In situ Hybridisierung für PLP zeigte, dass Sema 3A wichtige Entwicklungsschritte von OPCs hemmt. Die vorliegende Dissertation beschreibt zwei wichtige regulatorische Moleküle, die durch Beeinflussung der OPC Differenzierung, die Dynamik der ZNS-Remyelinisierung steuern. Diese Ergebnisse bieten entscheidende Hinweise über die Abläufe, die zum Versagen der Remyelinisierung in demyelinisierenden Krankheiten führen und eröffnen neue Möglichkeiten für therapeutische Interventionen.

Zusammenfassung (Englisch)

Inadequate remyelination of brain white matter lesions has been associated with a failure of oligodendrocyte precursor cells (OPCs) to differentiate into myelin-producing cells due to the presence of myelin inhibitory molecules in the demyelinated lesions. The aim of the present thesis was to identify the molecular substrates of myelin that inhibit OPC differentiation following demyelination. Myelin Associated Inhibitors (MAIs) inhibit differentiation of OPCs into mature oligodendrocytes in vitro. To identify the myelin inhibitory protein(s) a screening and a hypothesis driven approach was employed. For the screening approach the inhibitory myelin protein was enriched by developing a two step chromatographic separation protocol. The resulting protein fractions were then analyzed by 3D/BN/PAGE followed by mass spectrometry. The hypothesis driven approach was based on the assumption that major myelin inhibitors of axon regeneration also mediate the inhibitory effects on OPC differentiation. Ephrin B3 and Semaphorin 3A emerged as inhibitors of OPC differentiation. Ephrin-B3 is expressed in postnatal myelinating oligodendrocytes and is an integral part of myelin membranes. The inhibitory effect of ephrin B3 and enriched myelin membrane preparation on OPC differentiation can be reversed by epitope masking using anti-ephrin B3 antibodies. Subsequently, the hypothesis was tested that ephrin B3 inhibit CNS remyelination. Result demonstrate that remyelination is significantly impaired in presence of ephrin B3. However, molecular analysis of the lesions showed that ephrin B3 was unable to stop expression of myelin genes on a transcriptional level. Sema 3A selectively inhibits OPC differentiation invitro and also inhibits CNS remyelination by inhibiting the OPC differentiation process in vivio. In situ hybridization for PLP showed that Sema 3A inhibits the lineage progression of OPC. The work in the present thesis identified two important molecules that regulate the dynamics of CNS remyelination by regulating OPC differentiation. The results provide critical clues to the process of remyelination failure in demyelinating disease and open new windows for therapeutic interventions.