Einfluss von 17ß-Estradiol (E2) auf die Apoptose in einem in vitro Modell für Hirntrauma

Abstract

Schädel-Hirn-Traumata (SHT) stellen ein bedeutendes medizinisches und sozioökonomisches Problem dar, da sie neurodegenerative Prozesse mit langfristigen kognitiven und funktionellen Beeinträchtigungen auslösen können. Bisher spielen Tiermodelle eine zentrale Rolle bei der Forschung – sie sind jedoch kostenintensiv und ethisch umstritten. Diese Arbeit untersucht mithilfe eines in vitro Modells auf Basis organotypischer hippocampaler Gewebekulturen das Ausmaß von SHT-induziertem apoptotischen Zelltod sowie mögliche neuroprotektive Effekte von 17ß-Estradiol (E2). Zur mechanischen Schädigung wurde die „rolling cylinder-Technik“ eingesetzt und deren Folgen nach 8 h und 24 h analysiert. Der Fokus lag auf apoptotischem Zelltod im Stratum pyramidale (SP) und in den Strata radiatum/lacunosum moleculare (SR/SLM) der CA1-Region, detektiert mittels TUNEL-Technik. Immunhistochemische Färbungen (Neuronen: NeuN, Astrozyten: GFAP) ermöglichten die Differenzierung betroffener Zelltypen. Die Ergebnisse zeigten durch in vitro SHT induzierten apoptotischen Zelltod in Neuronen sowie in Astrozyten, insbesondere nach 8 h im SP, mit weitestgehendem Rückgang nach 24 h. Neuroprotektive Effekte von E2 wurden nicht bestätigt. Geschlechtsspezifische Unterschiede in der Apoptoserate zu den unterschiedlichen Zeitpunkten deuteten sich an. Außerdem zeigte sich eine hohe Variabilität der Ergebnisse zwischen den Kulturen, was auf Optimierungspotenziale der Versuchsmethodik hinweist. Grundsätzlich bietet diese Arbeit jedoch eine funktionierende Grundlage für die Weiterentwicklung in vitro-basierter Untersuchungen zu sekundären Schäden nach SHT und deren pharmakologischer Modulation.