Einfluss von 17-ß-Östrdiol auf die Spinesynapsendichte in der Molekularschicht des Gyrus dentatus

Abstract

17-β-Östradiol reguliert die Spinesynapsendichte in den Regionen CA1-CA3 im Hippocampus, wie vorangegangene Studien gezeigt haben. In dieser Arbeit wurde der Einfluss von 17-β-Östradiol auf die Synapsendichte im Gyrus dentatus untersucht, in dessen Stratum moleculare eine erste synaptische Verschaltung der axonalen Afferenzen aus dem entorhinalen Cortex stattfindet. Dazu wurde adulten Mäusen der Aromatase-Inhibitor Letrozol injiziert und nach einwöchiger Behandlung die Spinesynapsendichte im Stratum moleculare des Gyrus dentatus analysiert. Nach systemischer Letrozol-Behandlung war die Spinesynapsendichte im Vergleich zu den Kontrollen signifikant (um ca. 35 %) vermindert. Da eine Ovariektomie adulter Mäuse nicht zu einer vergleichbaren Synapsenreduktion führte, kann aus diesen Experimenten geschlossen werden, dass nicht das in den Gonaden gebildete, sondern aus anderen Quellen stammendes, vermutlich im Hippocampus selbst gebildetes Östrogen an der Regulierung der Spinesynapsendichte im Stratum moleculare des Gyrus dentatus maßgeblich beteiligt ist. Zur Überprüfung der Altersabhängigkeit der vermuteten Regulierung wurden immature weibliche Ratten mit Letrozol behandelt. Auch in diesen Ratten bewirkte eine einwöchige systemische Letrozol-Gabe eine signifikante Abnahme der Spinesynapsendichte in Stratum moleculare des Gyrus dentatus, die jedoch nicht so ausgeprägt war wie in den adulten Mäusen (ca. 11% im Vergleich zu den Kontrollen). Desweiteren wurde der Versuch unternommen, die in vivo beobachteten Effekte an einen in vitro-Modell – der organotypischen Gewebekultur – zu reproduzieren. Hierfür wurden entorhino-hippocampale Kulturen eine Woche lang mit Letrozol bzw. mit 17-β-Östradiol behandelt und anschliessend die Spinesynapsendichte im Stratum moleculare analysiert. Diese Analyse zeigte weder nach Letrozol- noch nach 17-β-Östradiol-Behandlung signifikante Veränderungen. Zusammenfassend lassen die Ergebnisse dieser Arbeit vermuten, dass Östradiol auch im Gyrus dentatus eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Spinesynapsendichte zukommt. Die gefundenen Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass Östradiol die Spinesynapsendichte bei adulten Mäusen stärker fördert als bei immaturen Ratten. Sie stützen damit die Hypothese, dass die vermutete Regulierung der Spiniesynapsendichte durch Östradiol altersabhängig ist und möglicherweise bereits während der Entwicklung eine Rolle spielt.