Estradiol reguliert Axonwachstum im Hippocampus

Abstract

Vorangegangene Studien haben gezeigt, dass Estradiol im Hippocampus neuronale Plastizität beeinflusst und außerdem in einigen cerebralen Abschnitten entscheidend für die Entwicklung ist. Ebenfalls konnte gezeigt werden, dass hippocampale Neurone Estradiol de novo synthetisieren. Das growth-associated protein GAP43 ist ein axonspezifisches wachstumassoziiertes Protein, welches vor allem im growth cone des Axons exprimiert wird. In der vorliegenden Arbeit wurden die Estradioleffekte auf die GAP43-Expression und die Axonlänge hippocampaler Neurone der neonatalen Ratte in Dispersionskulturen untersucht. Dazu wurden hippocampale Dispersionskulturen mit Estradiol, Letrozol (Aromataseinhibitor), welches die hippocampale Estradiolsynthese zum Erliegen bringt, oder ICI 182,780 (Fulvestrant, Estradiolrezeptor-Antagonist) behandelt. Zusätzlich wurde die Proliferationsrate der Kulturen unter Einfluss der Antiöstrogene Letrozol und ICI 182,780 verglichen. Die Untersuchungen zeigten eine signifikante Abnahme der GAP43-Expression und Axonlänge unter Letrozol- und ICI 182,780-Einfluss. Ebenso signifikante Effekte zeigte Estradiol, indem es die GAP43-Expression und die Axonlänge heraufregulierte. Damit konnte gezeigt werden, dass sowohl endogen hippocampal synthetisiertes Estradiol als auch exogenes (z. B. ovarielles) Estradiol das GAP43-vermittelte Axonwachstum reguliert und somit Estradiol und das Enzym Aromatase existenziell für hippocampale Neurone sind. Die Estradioleffekte auf Axonlänge und GAP43-Expression werden über Estradiolrezeptoren vermittelt, da unter ICI 182,780-Behandlung die beschriebenen Estradiolwirkungen nicht mehr zu erzielen sind. Durch Letrozol konnte eine extreme Abnahme der Proliferationsrate der Zellen erreicht werden, was erstaunlicherweise unter ICI 182,780-Einfluss nicht zu beobachten war. Dies weist neben den bekannten Estradiolrezeptoren auf die Existenz eines weiteren Signalweges für die Estradiolwirkungen hin.