| Die Entzündung des Gehringewebes ist eine schwerwiegende Krankheit, die normalerweise durch eine erhöhte Anzahl an proinflammatorischen Zytokinen im CNS, welche zu einer Änderung der Blut-Hirn Schranke als auch zu der Infiltration der Gehirnimmunzellen führen, charakterisiert ist. Die Produktion der proinflammatorischen Zytokinen im Gehirn wird durch die Aktivierung der Mikroglia und der Astroglia ausgelöst. Diese Aktivierung wird wiederum durch verschiedene Stimuli wie Trauma, Toxine, Chemikalien, oder Pharmaka hervorgerufen und führt zu einer Entstehung von Narben im betroffenen Gehringewebe.
Um die Entzündungsprozesse im Gehirn beobachten zu können wurden bisher zahlreiche Methoden zur Verfolgung verschiedener chemischen Substanzen in der interzellularen Flüssigkeit des Gehirns entwickelt. Allerdings, sind die meisten dieser Methoden in ihrer Anwendung limitiert. Aus diesen Gründen haben wir eine innovative in vivo Technik, nämlich die, Cerebral Open Flow Microperfusion (cOFM) als eine Alternative zu der Mikrodialyse entwickelt. Die cOFM Sonde ist einzigartig da sie keine Membran benötigt und daher auch große Moleküle unabhängig ihres Molekulargewichtes und ihrer Lipophilität aus der interstitiellen Flüssigkeit des Gehirns entnehmen kann.
In dieser Studie verwendeten wir Albumin gebundenes Evans Blue, einen bekannten Marker mit großem Molekulargewicht der bei Permeabilitätsstudien eingesetzt wird, und zeigten, dass sich die BHS Integrität 11 Tage nach der cOFM-Sonden Implantation wieder erholt. Zusätzlich testeten wir die BHS Unversehrtheit während dem Sampling von interstitieller Hirnflüssigkeit mit dem niedermolekular-gewichtigem Marker Natriumfluoreszein. Das Sampling wurde 15 Tage nach der Implantation der cOFM-Sonde begonnen und 5 Stunden lang durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, dass sich die cOFM-Methode eignet um den Substanztransport über die intakte BHS zu messen. Zusätzlich konnte die Reaktion des Gewebes, das die cOFM-Sonde umgibt, beobachtet und evaluiert werden.
Kürzlich durchgeführte Mikrodialysestudien haben gezeigt, dass sich um eine implantierte Mikrodialyse-Sonde eine Narbe bildet. Diese Narbe stellt dann eine mechanische Barriere dar und reduziert im weiteren Verlauf die Effizienz der Sonde. Da der Hauptbestandteil von Narben im Gehirngewebe Mikroglia und Astroglia sind verwendeten wir Iba-1 und GFAP um diese beiden Zelltypen in dem Gewebe um die implantierte cOFM-Sonde zu detektieren.
Dabei fanden wir 15 Tage nach der Implantation eine signifikante Erhörung der Anzahl an Mikroglia Zellen in der näheren Umgebung der cOFM-Sonde. Diese Erhöhung ist wahrscheinlich auf das Implantationstrauma zurückzuführen. Weiteres konnte bei der 15-Tage Gruppe, im Gegensatz zur 30-Tage Gruppe, eine geringere Iba-1 Reaktion in der Umgebung der Sonde festgestellt werden. Die Ergebnisse der Gruppe, bei der die cOFM-Sonde nicht perfundiert wurde, wurden mit den Ergebnissen der Gruppe mit perfundierter cOFM-Sonde verglichen wodurch gezeigt werden konnte, dass wiederholtes Sampling auch in einem Tier möglich ist. Zusätzlich dazu entwickelte keines der Versuchstiere eine permanente Schicht GFAP positiver Hirnzellen um die cOFM-Sonde.
In einer anderen Studie untersuchten wir die Zeit abhängigen Änderungen der intrazerebralen Cytokin- (17-26 kDA) Konzentrationen wie auch die Änderungen der BHS Permeabilität.
Bei dieser Studie wurde ein LPS-induziertes Modell verwendet um systemischen Entzündungen in Verbindung mit Studien von Gehirnentzündungen zu untersuchen. Unsere Ergebnisse zeigten, dass das pro-inflammatorische cytokin TNF-aplpha eine wichtige Rolle bei der LPS induzierten Erhörung der BHS Permeabilität spielt was zu neuroinflammation führt. Daraus schlossen wir, dass cOFM angewendet werden kann um Substanzen mit großem Molekulargewicht, wie z.B. Signalproteine, aus der interstitiellen Hirnflüssigkeit zu entnehmen und zu detektieren. |
