Regulation der Synaptopodinexpression durch Calciumtransienten in hippocampalen Neuronen

Abstract

Vorausgegangene Studien konnten zeigen, dass der Spineapparat, bestehend aus gestapelten Schichten glatten endoplasmatischen Retikulums und elektronendichten Platten in 80% der reifen Spines vorhanden ist. Synaptopodin, ein Aktin assoziiertes Protein, bindet spezifisch an den Spineapparat und kann als Parameter für sein Vorhandensein benutzt werden. Der Spineapparat wird als Calciumspeicher in der Literatur diskutiert. Die Zellen wurden mit Calciumkanalinhibitoren (U73122 und 8-Brom-cADP Ribose), einem glutamatergen Agonisten (NMDA) und mit einem Estrogenrezeptorantagonisten (ICI 182,780) behandelt. Die Untersuchungen zeigten eine signifikante Heraufregulation der Synaptopodinexpression nach Inhibition der Calciumkanäle. Um einen Einstrom des extrazellulären Calciums ausschließen zu können, verwendeten wir EDTA, welches keinen Einfluss auf die Synaptopodinexpression zeigt. Umgekehrt ist ein CICR durch glutamaterge Agonisten z.B. NMDA induzierbar. Nach NMDA zeigte sich eine konsistente Herunterregulation, die durch U73122 und 8-Brom-cADP Ribose aufhebbar war. Die Regulation der Synaptopodinexpression korrelierte positiv mit der neuronalen Estradiolsynthese. Die Blockierung der Estrogenrezeptoren durch ICI 182,780 zeigte keinen Effekt auf die Synaptopodinexpression; eine simultane Behandlung mit ICI 182,780 und NMDA blockierte die NMDA- induzierte Herunterregulation. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Synaptopodinexpression durch Calciumtransienten reguliert wird. Da bekannt ist, dass die Aromatase durch Calciumfreisetzung aus internen Speichern über Calcium abhängige Kinasen phosphoryliert und damit inaktiviert wird, ist die korrespondierende Regulation der Estradiolsynthese konsistent. Die durch ICI 182,780 aufhebbare Herunterregulation der Synaptopodin- und der Estradiolsynthese lässt den Schluß zu, dass die Abhängigkeit der Synaptopodinexpression nach synaptischer Aktivierung Aromatase vermittelt ist.