Sexually differentiated microglia and CA1 hippocampal synaptic connectivity

Abstract

Mikroglia, die gehirneigenen Immunzellen, sind auch an der postnatalen Entwicklung des Gehirns beteiligt und spielen eine relevante Rolle bei der Synaptogenese und synaptischem Pruning. Synaptisches Pruning ist ein Prozess der postnatalen Hirnentwicklung, bei dem überzählige Synapsen entfernt werden. Die genauen Mechanismen in diesem Zusammenhang sind aber weithin unverstanden. In dieser Arbeit wurden über den Zeitraum von 12 Wochen nach der Geburt die Dynamik der Synapsendichte in der CA1-Region des weiblichen und männlichen Hippocampus von C57BL/6J Mäusen mit Elektronenmikroskopie verglichen. Hierbei zeigten sich keine geschlechtsabhängigen Unterschiede über den gesamten Verlauf. Nur am vierzehnten Tag nach der Geburt wiesen die weiblichen Tiere eine signifikant höhere Synapsendichte auf. In Korrelation zeigten weibliche Mikroglia zu diesem Zeitpunkt eine reaktivere Morphologie und erhöhte CD68-positive Granula. Die Inklusion postsynaptischer Spines durch Mikroglia-Fortsätze fand zu diesem Zeitpunkt ebenfalls häufiger in weiblichen Tieren als in männlichen statt. Da zwischen zweiter und dritter Woche die Anzahl der Synapsen stark ansteigt, präsynaptische Boutons und postsynaptische Spines aber unverändert sind, ist die Bildung von Multispineboutons, axonale Boutons denen mehrere Spines angelagert sind und die zur Konsolidierung synaptischer Verbindungen beitragen, naheliegend und reaktive Mikroglia könnten bei der Bildung von Multispineboutons eine Rolle spielen. Langfristig resultierten diese Beobachtungen aber nicht in sexuell differenzierter hippocampaler synaptischer Konnektivität.