Postläsionsplastizität im visuellen System

In Untersuchungen zur Topographie der retino-colliculären Projektion von überlebenden retinalen Ganglienzellen (RGZ) nach partieller Quetschung des Sehnervens haben wir jüngst ein erstaunliches Phänomen beobachtet: Mit Hilfe von anterogradem 'Tract-Tracing' konnten wir demonstrieren, daß intraoculär injizierter Tracer nach axonaler Schädigung ausschließlich im rostro- medialen Colliculus superior (CS) akkumuliert. Dafür, daß es sich hierbei tatsächlich um eine Reorganisation der retino-fugalen Bahnen handelt sprechen die folgenden Daten: (i) das gleiche Ergebnis stellt sich mit verschiedenen anderen Tracern ein, die über unterschiedliche axonale Transportmechanismen transportiert werden, (ii) trophische Faktoren (125I-bfgf), die endogen anterograd aus der Retina in den CS transportiert werden, akkumulieren nach Quetschung des Sehnerven ebenfalls ausschließlich im rostro-medialen CS (iii) nach retrograder Markierung von RGZ verteilen sich die überlebenden Zellen homogen über die Retina (iv) das gleiche Phänomen tritt auch nach retinaler NMDA-Exzitotoxizität auf und kann damit nicht auf eine selektive Schädigung von Axonen aus einzelnen Quadranten der Retina zurückgeführt werden. Daraus leitet sich die Hypothese ab, daß eine aktive Reorganisation der retinofugalen Projektion stattfindet und daß es sich bei dem beobachteten Phänomen um einen der seltenen Fälle im adulten Rattenhirn handelt, bei dem spontan nach axonaler Verletzung Reorganisationsplastizität auftritt. In unserer Arbeitsgruppe werden verschiedene Aspekte dieser Reorganisationsplastizität (z.B. Expression synaptischer Proteine, Aufbau der Synapse) im CS detaillierter untersucht.

Beteiligte Wissenschaftler:

PD Dr. T.M. Böckers (Leiter), PD Dr. J. Bockmann, Prof. Dr. Gundelfinger (Leibniz Institut für Neurobiologie, Magdeburg), Prof. Dr. R. Hildebrand, Dr. C. Winter, Prof. Dr. W. Wittkowski

Veröffentlichungen:

Kreutz, M.R., T.M. Böckers, E. Hülser, B.A. Sabel, G. Reiser: Localization of a 42k-DA inositol 1,3,4,5 tetrakisphosphate receptor protein in retina and change in expression after optic nerve injury. Molec Brain Res 45:283-293 (1997)

Kreutz, M.R, C. Seidenbecher, T.M. Böckers, B. Sabel: Identification of differentially expressed genes in the retina after diffuse optic nerve injury. Soc Neurosci Abstr Vol23, part 2, p1721 (1997)

Kreutz, M.R., T.M. Böckers, B.A. Sabel, E. Hülser, R. Stricker, G. Reiser: Expression and subcellular localization of a p42IP4/Centaurin-a, a-brain specific, high-affinity receptor for inositol 1,3,4,5-tetrakisphosphate and phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate in rat brain. Eur J Neurosci 9:2110-2124 (1997)Expression and subcellular localization of a p42IP4/Centaurin-a, a-brain specific, high-affinity receptor for inositol 1,3,4,5-tetrakisphosphate and phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate in rat brain. Eur J Neurosci 9:2110-2124 (1997)

Böckers, T.M., C. Seidenbecher, B.A. Sabel, E.D. Gundelfinger, M. Kreutz: Localization of the novel neural-specific calcium binding protein CALP in retina and brain. Soc Neurosci Abstr., Vol.23, Part 2,p.1465 (1997)

Kreutz, M.R., A. Bien, T.M. Boeckers, C. Seidenbecher, B.A. Sabel, E.D. Gundelfinger : Expression of PP125Fak, CAKb/Pyk2 and JNK in the optic nerve after partial crush injury. Soc Neurosci Abstr, Vol24, part1, p65 (1998)

Kreutz, M.R., T.M. Böckers, J. Bockmann, C. Seidenbecher, C.K. Vorwerk, J. Weise, B.A. Sabel: Axonal injury alters alternative splicing of the retinal NR1 receptor: The preferential expression of the NR1-b isoforms is crucial for retinal ganglial cell survival. J Neuroscience 18(20):8278-8291 (1998)

Bockmann, J., C. Winter, M. Kreutz, W. Wittkowski, T.M. Böckers: A PCR strategy for screening DNA libraries. Technical Tips Online (TTO) (http:www.elsevier.nl/locato/tto) to1373; (1998) formerly: Trends in Genetics

Bien, A., C. Seidenbecher, T.M. Böckers, B.A. Sabel, M.R. Kreutz: Apoptotic vs necrotic characteristics of retinal ganglion cell death after a controlled crush of the optic nerve. J Neurotrauma (in press) 1999

Kreutz, M.R., A. Bien, T.M. Böckers, C. Seidenbecher, C.K. Vorwerk, W. Tischmeyer, B.A. Sabel: Co-expression of c-jun and ATF-2 after partial optic nerve injury is crucial for the survival of retinal ganglion cells which remain connected with their targets. Mol Brain Res (in press) 1999.

Kreutz, M.R., T.M. Böckers, J. Weise, C. Vorwerk, E. Kasten, B.A. Sabel: Mechanismen von Restitutionsprozessen im visuellen System am Beispiel der funktionellen Erholung nach retinaler Exzitotoxizität und kontrollierter Quetschung des Sehnerven. Neuropsychologie in Forschung und Praxis, Jahrbuch der Medizinischen Psychologie 12, Hrsg.: Kasten E., Kreutz M.R., Sabel B.A. pp: 66-77, 1997, ISBN 3-8017-0816-0