eisenaufnahme in astroglia-reichen primärkulturen - E-LIB ...

EINLEITUNG
Unter den Zelltypen des Gehirns weisen Oligodendrocyten sowohl die höchsten Eisen- als
auch Ferritingehalte auf (Gerber und Connor 1989; Gelman et al. 1995; Thorburne und
Juurlink 1996; Connor et al. 2001). Im adulten Gehirn sind Astrocyten und ruhende Microglia
nur selten mit Eisen beladen und daher auch weitestgehend Ferritin frei. Allerdings können
beide Zelltypen Ferritin exprimieren (Connor et al. 1990; Benkovic und Connor 1993;
Hoepken et al. 2004). In Neuronen kommt Ferritin unter physiologischen Bedingungen nur in
einigen wenigen Arealen des Gehirns vor, z.B. Globus pallidus und Interpedunculat nucleus
(Hansen et al. 1999). Insbesondere in Gehirnarealen wie der Substantia nigra pars compacta,
in der akkumuliertes Eisen zu Zellschädigungen führt, verfügen Neuronen über kein Ferritin
(Moos et al. 2000). Man nimmt an das Neuronen die über kein Ferritin verfügen
überschüssiges Eisen exportieren (Moos und Morgan 2004).
In der Literatur lassen sich einige in vivo Studien zum Transfer von radioaktiv markierten
Eisen über die BBB finden, die teilweise zu recht unterschiedlichen Ergebnissen kommen.
Die Gründe für diese Unterschiede sind nicht in jedem Fall klar, können ihren Ursprung aber
im Alter, Gattung oder Rasse sowie dem Eisenstatus der untersuchten Tiere haben. Allen
gemeinsam ist jedoch, dass ein Transfer von Eisen über die BBB festzustellen war, der
postnatal größer ist als bei adulten Tieren (Crowe und Morgan 1992; Morris et al. 1992;
Murphy und Rapoport 1992; Ueda et al. 1993; Bradbury 1997).
In der postnatalen Phase akkumuliert Eisen zunächst in den Microgliazellen des Gehirns. Da
adulte Microgliazellen nahezu keine Eisendepots aufweisen, wird vermutet, dass im Zuge der
Reifung des Gehirns Microgliazellen Eisen an Oligodendrocyten abgegeben. Deren
Differenzierung von Vorläuferzellen zu Myelin-bildenden Oligodendrocyten wird unter
anderem durch die Eisenverfügbarkeit im Gehirn reguliert (Morath und Mayer-Proschel
2001).
Der Eisentransfer über die BBB erreicht postnatal sein Maximum, doch auch das adulte
Gehirn nimmt weiterhin Eisen auf. Dies lässt sich einerseits daran ausmachen, dass mit
zunehmendem Alter der Eisengehalt des Gehirns ansteigt (Connor et al. 1995; Zecca et al.
2004). Andererseits zeigen einige wenige vererbbare Störungen der Eisenhomöostase, dass
auch im adulten Gehirn Eisen akkumulieren kann (siehe nachfolgendes Kapitel 1.2.6).
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