Das ZNS des medizinischen Blutegels als Modell für Exosomen-Studien zum Wechselspiel zwischen Mikroglia und Neuronen
Medicinal Leech CNS as a Model for Exosome Studies in the Crosstalk between Microglia and Neurons
In-vitro- und ex-vivo-Studie in der Zeitschrift International journal of molecular sciences (2018)
Abstract
In healthy or pathological brains, the neuroinflammatory state is supported by a strong communication involving microglia and neurons. Recent studies indicate that extracellular vesicles (EVs), including exosomes and microvesicles, play a key role in the physiological interactions between cells allowing central nervous system (CNS) development and/or integrity. The present report used medicinal leech CNS to investigate microglia/neuron crosstalk from ex vivo approaches as well as primary cultures. The results demonstrated a large production of exosomes from microglia. Their incubation to primary neuronal cultures showed a strong interaction with neurites. In addition, neurite outgrowth assays demonstrated microglia exosomes to exhibit significant neurotrophic activities using at least a Transforming Growth Factor beta (TGF-β) family member, called nGDF (nervous Growth/Differentiation Factor). Of interest, the results also showed an EV-mediated dialog between leech microglia and rat cells highlighting this communication to be more a matter of molecules than of species. Taken together, the present report brings a new insight into the microglia/neuron crosstalk in CNS and would help deciphering the molecular evolution of such a cell communication in brain.
Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.
Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.
Zusammenfassung
Ex vivo und in Primärkulturen wurde am ZNS des medizinischen Blutegels untersucht, wie Mikroglia und Neuronen über Exosomen kommunizieren. Mikroglia produzierten große Mengen an Exosomen, die in neuronalen Primärkulturen stark mit Neuriten interagierten. In Neuritenauswuchs-Assays zeigten sie deutliche neurotrophe Aktivität unter Beteiligung von mindestens einem TGF-β-Familienmitglied (nGDF). Ein vesikulärer Dialog zwischen Blutegel-Mikroglia und Rattenzellen deutet darauf hin, dass diese Kommunikation eher molekular- als artspezifisch ist; das könnte helfen, die molekulare Evolution zellulärer Kommunikation im Gehirn zu entschlüsseln.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese Studie verwendete ZNS-Gewebe des medizinischen Blutegels, mittels ex vivo-Ansätzen und Primärkulturen, um zu untersuchen, wie von Mikroglia produzierte Exosomen mit Neuronen kommunizieren und das Neuritenwachstum beeinflussen. Die Befunde zeigten, dass Mikroglia-abgeleitete Exosomen eine signifikante neurotrophe Aktivität aufwiesen, die zumindest teilweise durch ein als nGDF bezeichnetes Mitglied der TGF-β-Familie vermittelt wurde, und dass eine über extrazelluläre Vesikel vermittelte Kommunikation zwischen Blutegel-Mikroglia und Ratten-Zellen stattfand, was darauf hindeutet, dass dieser Prozess eher durch konservierte Moleküle als durch die Speziesidentität gesteuert wird. Diese Arbeit ist insofern relevant, als sie Gewebe des medizinischen Blutegels verwendet, um bioaktive Moleküle zu charakterisieren, die an neuronaler Reparatur und Neuroprotektion beteiligt sind – Themen, die konzeptionell an das therapeutische Interesse an Blutegel-abgeleiteten bioaktiven Verbindungen angrenzen. Allerdings untersucht die Studie die Mikroglia-Neuron-Signalübertragung im ZNS und nicht die Speichelsekrete des Blutegels oder die klinische Hirudotherapie, und die neurotrophen Effekte werden in Kultursystemen und nicht in therapeutischen Kontexten demonstriert; der Bezug zur Hirudotherapie ist indirekter Natur und beschränkt sich auf den Blutegel als Forschungsmodell.
Zitation
Literaturangabe (Vancouver-Stil)
Raffo-Romero A, Arab T, Al-Amri IS, Le Marrec-Croq F, Van Camp C, Lemaire Q, et al. Medicinal Leech CNS as a Model for Exosome Studies in the Crosstalk between Microglia and Neurons. Int J Mol Sci. 2018;19(12):4124. doi:10.3390/ijms19124124. PMID: 30572617
Die bibliografischen Angaben (Autoren, Band, Seiten, DOI) stammen aus dem PubMed-Eintrag.
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