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• W764697858 abstract "In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass ES Zell-abgeleitete neurale Zellen auf Multielektroden-Arrays (MEAs) kultiviert werden konnen und funktionelle neuronale Netzwerke bilden. Die elektrophysiologische Entwicklung ES Zell-abgeleiteter funktioneller Netzwerke wurde uber eine nicht-invasive Messmethode beschrieben und erlaubte die Kategorisierung in vier elektrophysiologische Stadien. Parallele immunzytochemische und pharmakologische Analysen zeigten zum einen, dass die elektrophysiologische Reifung begleitet wird durch Neuritenwachstum und Synaptogenese, und zum anderen, dass die funktionellen neuronalen Populationen vorwiegend aus GABAergen und glutamatergen Neuronen bestehen. In einem weiteren Teil der Arbeit wurden optimierte neurale Differenzierungsprozeduren an ES Zellen angewandt, welche es ermoglichten, neurale Kulturen herzustellen, die frei von restlichen ES Zellen sind und daher als reine neurale Kulturen fur die Generierung neuronaler Netzwerke genutzt werden konnten. Zum einen konnte eine neurale Kultur gewonnen werden, welche sich aus unreifen, als auch aus reifen neuralen Zellen zusammensetzte und daher als heterogene neurale Zellpopulation bezeichnet wurde. Zum anderen lies sich eine Zellpopulation generieren, die ausschlieslich aus radialen Gliazell-ahnlichen Stammzellen bestand und daher als eine homogene neurale Zellpopulation angesehen werden konnte. Es zeigte sich aber, dass trotz einer quantitativ ausreichenden neuronalen und glialen Differenzierung, diese homogenen Kulturen keine funktionellen neuronalen Netzwerke in vitro bilden konnen. Demgegenuber erfolgte in den heterogenen neuralen Kulturen nicht nur eine terminale neuronale Differenzierung, sondern auch die Ausbildung eines funktionellen neuronalen Netzwerkes. Somit zeigte sich, dass die neurale Homogenitat ES Zell-abgeleiteter neuraler Stammzellen eine verminderte terminale neuronale Differenzierung und Funktionalitat zur Folge hat. Demgegenuber ist eine heterogene neurale Kultur fur eine terminale neuronale Reifung, sowie auch der Ausbildung eines funktionellen neuronalen Netzwerkes forderlich. Daher lassen sich ES Zell-abgeleitete heterogene neurale Kultur reproduzierbare fur die Generierung von neuronalen Netzwerken nutzen. In dem dritten Teil der Arbeit konnte gezeigt werden, dass sich sowohl primare als auch ES Zell-abgeleitete neuronale Kulturen verwenden lassen, um die funktionellen Auswirkungen physiologischer und pathologisch-veranderter humaner Liqoures auf neuronale Netzwerke zu charakterisieren. So fuhrte die Applikation physiologisch zusammengesetzter Liquores, welche von Patienten entnommen wurden, die keine akut neurologischen Erkrankungen aufwiesen, zu einer Erhohung der neuronalen Aktivitat und Synchronizitat, der wahrscheinlich eine Inhibition GABAerger Transmission zugrunde liegt. Im Gegensatz dazu, erfolgte nach Applikation von pathologisch veranderten Liquores, gewonnen von Schadel-Hirn-Trauma (SHT)-Patienten, ein Zusammenbruch der neuronalen Netzwerkaktivitat. Bezuglich der Wirkung pathologischer Liquores auf funktionelle neuronale Netzwerke lassen die Ergebnisse der Fraktionierungen und chemischen Analysen der Liquorproben, so wie auch die, der pharmakologischen Experimente, eine mogliche Schlussfolgerung zu. Dieser zu Folge verursacht eine SHT-bedingte Konzentrationserhohung exzitatorisch wirkender Aminosauren in Liquores eine NMDA-Rezeptor Uberaktivierung, welche letztendlich zu einer Suppression neuronaler Netzwerkaktivitat fuhrt. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass ES Zell-abgeleitete neurale Populationen zum Studium entwicklungsbiologischer, System-neurophysiologischer und auch zur Untersuchung klinischer Fragestellungen geeignet sind und damit ein neues Anwendungsgebiet in der klinischen Neurologie erschliesen konnen." @default.
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