| Einführung: Die organtypische Kultur (OTC) ist eine vielversprechende Methode in den Neurowissenschaften, bei der Hirngewebe neugeborener Versuchstiere typischerweise in Schnittform in vitro kultiviert wird. In adulter OTC sinkt die Anzahl lebender Zellen kontinuierlich. In der Forschung über adulte Hirnerkrankungen findet sie daher keine breite Anwendung, weshalb verbessertes Zellüberleben erstrebenswert ist. Es gibt Hinweise auf Vorteile serumfreier Zellkulturmedien (Neurobasal A, NB-A), von Insulin und Ascorbinsäure (AA). Das Forschungsziel dieser Arbeit ist die Beurteilung, ob NB-A, Insulin, AA oder Insulin und AA in Kombination einen überlebensfördernden Effekt auf das gesamte Gehirn, Kortex, Hippocampus oder Thalamus haben.
Methoden: Adulte Ganzhirnschnitte 9-12 Wochen alter Ratten wurden mit 1) klassischem Medium mit Serum (BME), 2) BME + Insulin, 3) BME + AA, 4) BME + Insulin + AA, 5) NB-A, 6) NB-A + Insulin, 7) NB-A + AA, 8) NB-A + Insulin + AA kultiviert. Nach jeweils 1, 3, 5 und 7 Tagen wurde das Gewebe mit Calcein (markiert lebende Zellen) und EthD-1 (tote Zellen) angefärbt, und Bilder mit einem konfokalen Laserrastermikroskop aufgenommen. Zellen wurden in Cortex, Hippocampus und Thalamus mittels BoneJ-Plugin der Bildbearbeitungssoftware FIJI gezählt und der Prozentsatz lebender Zellen bestimmt. Zusätzlich wurde die Überlebensrate des gesamten Hirns rechnerisch ermittelt. Die Nährmedien wurden durch ANOVA und Kruskal-Wallis-Test miteinander und mit einer Totkontrolle verglichen.
Ergebnisse: An Tag 3 war die gesamte und kortikale Überlebensrate von mit NB-A kultivierten Schnitten im Vergleich zu BME signifikant besser. Generell unterschieden sich die Gruppen mit Insulin, Ascorbinsäure oder beidem nicht signifikant von den Gruppen ohne sie, aber alle Zusätze könnten vorteilhaft für bestimmte Gewebe zu bestimmten Zeitpunkten sein. Insulin + AA zeigte eigenständige Effekte, die es von Insulin und AA unterschieden.
Diskussion: Weitere Studien über diese Nährmedien und Zusätze sind sinnvoll, aber zusätzliche Maßnahmen scheinen nötig zu sein, um die Zellüberlebensrate deutlich zu erhöhen. Hochspezifische, an Hirnregion und Zeitpunkt angepasste Nährmedien, sowie die Optimierung anderer Umweltfaktoren, können die nächsten logischen Schritte sein. In dieser Arbeit sind folgende Einschränkungen zu beachten: Die Calcein/EthD-1-Färbung kann nicht zwischen Zelltypen unterscheiden, die Stichproben waren klein unterschiedlich groß, außerdem traten Herausforderungen bei der digitalen Zellerkennung sowie doppelt angefärbte Zellen auf. |
