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Analyzing Murine Schwann Cell Development Along Growing Axons

The  development of peripheral nerves is an intriguing process. Neurons send out  axons to innervate specific targets, which in humans are often more than ...

Structural and functional investigations were carried out to study olfactory glomeruli in the main olfactory bulb (OB) in tadpoles of the clawed frog, Xenopus laevis. Calcium imaging of odor response patterns of OB neurons revealed that the synapses within the glomeruli are functional. Tracing axons of individual olfactory receptor neurons (ORNs), dendrites of mitral/tufted (M/T) cells and processes of periglomerular interneurons indicate that the glomerular architecture is solely determined by terminal branches of ORN axons and tufts of M/T primary dendrites. The small population of periglomerular neurons forms wide-field arborizations that always extend over many glomeruli, enter the glomeruli, but lack any glomerular tufts. Antibodies to synaptophysin indicate a high density of synapses within glomeruli, which was further confirmed at the ultrastructural level and quantified to approximately 0.5 synaptic sites per microm(2). Combining immunocytochemistry and ultrastructural investigations, we show that glomeruli in Xenopus laevis tadpoles lack any cellular borders. Glomeruli are surrounded neither by periglomerular somata nor by glial processes. Taken together, our results demonstrate that olfactory glomeruli in Xenopus laevis tadpoles (1) are fully functional, (2) are spheroidal neuropil aggregations of terminal tufts of ORNs and tufts of primary dendrites of M/T cells, and (3) are not enwrapped by a border formed by juxtaglomerular cells.

Organization of glomeruli in the main olfactory bulb of Xenopus laevis tadpoles.

Strukturelle und funktionelle Untersuchungen wurden durchgef&uuml;hrt, olfaktorische Glomerula in den wichtigsten Riechkolben (OB) in Kaulquappen am trifft Frosch, Xenopus Laevis zu studieren. Kalzium-Bildgebung der Geruch Antwort Muster OB Neuronen ergab, dass die Synapsen innerhalb der Glomerula funktionsf&auml;hig sind. Ablaufverfolgung Axone der einzelnen olfaktorisches Neuronen (ORNs), Dendriten der Mitral-/getuftet (M/T) Zellen und Prozesse der Periglomerular, den Interneuronen anzugeben, dass die glomerul&auml;re Architektur ausschlie&szlig;lich vom terminal &Auml;ste der ORN Axone und Haarb&uuml;schel M/T prim&auml;ren Dendriten bestimmt wird. Die kleine Bev&ouml;lkerung der Periglomerular Neuronen Formen weite-Feld Arborizations, die immer &uuml;ber viele Glomerula, erweitern die Glomerula eingeben, aber fehlt jede glomerul&auml;re B&uuml;schel. Antik&ouml;rper gegen Synaptophysin zeigen eine hohe Dichte an Synapsen innerhalb Glomerula, die wurde weiter auf ultrastrukturelle Ebene best&auml;tigt und um etwa 0,5 synaptische Websites pro microm(2) quantifiziert. Kombination Immunzytochemie und ultrastrukturelle Untersuchungen, zeigen wir, dass die Glomerula in Xenopus Laevis Kaulquappen zellul&auml;ren Rahmen fehlt. Glomerula sind weder Periglomerular Somata noch Gliazellen Prozesse umgeben. Zusammengenommen zeigen unsere Ergebnisse, dass die olfaktorische Glomerula in Xenopus Laevis Kaulquappen (1) sind voll funktionsf&auml;hig, (2) sind kugelige Neuropil Aggregationen von terminal Haarb&uuml;schel ORNs und B&uuml;schel von prim&auml;ren Dendriten M/T-Zellen und (3) sind nicht durch eine Grenze von Juxtaglomerul&auml;rer Zellen gebildet enwrapped.

Organisation der Glomerula in den wichtigsten Riechkolben Xenopus Laevis Kaulquappen.

The sensory input layer in the olfactory bulb (OB) is typically organized into spheroidal aggregates of dense neuropil called glomeruli. This characteristic compartmentalization of the synaptic neuropil is a typical feature of primary olfactory centres in vertebrates and most advanced invertebrates. In the present work we mapped the location of presynaptic sites in glomeruli across the OB using antibodies to presynaptic vesicle proteins and presynaptic membrane proteins in combination with confocal microscopy. In addition the responses of glomeruli upon mucosal application of amino acid-odorants and forskolin were monitored using functional calcium imaging. We first describe the spatial distribution of glomeruli across the main olfactory bulb (MOB) in premetamorphic Xenopus laevis. Second, we show that the heterogeneous organization of glomeruli along the dorsoventral and mediolateral axes of the MOB is associated with a differential distribution of synaptic vesicle proteins. While antibodies to synaptophysin, syntaxin and SNAP-25 uniformly labelled glomeruli in the whole MOB, intense synaptotagmin staining was present only in glomeruli in the lateral, and to a lesser extent in the intermediate, part of the OB. Interestingly, amino acid-responsive glomeruli were always located in the lateral part of the OB, and glomeruli activated by mucosal forskolin application were exclusively located in the medial part of the OB. This correlation between odour mapping and presynaptic protein distribution is an additional hint on the existence of different subsystems within the main olfactory system in larval Xenopus laevis.

Presynaptic protein distribution and odour mapping in glomeruli of the olfactory bulb of Xenopus laevis tadpoles.

Die sensorische Eingabeebene in den Riechkolben (OB) ist in der Regel in kugelige Aggregate von dichten Neuropil genannt Glomerula organisiert. Diese charakteristische Untergliederung der synaptischen Neuropil ist ein typisches Merkmal der prim&auml;ren olfaktorischen Zentren in Wirbeltiere und Wirbellose fortschrittlichsten. In der vorliegenden Arbeit zugeordnet wir den Speicherort der pr&auml;synaptischen Standorte in Glomerula &uuml;ber die OB mit Antik&ouml;rpern gegen pr&auml;synaptische Vesikel Proteine und Membranproteine der pr&auml;synaptischen in Kombination mit confocal Mikroskopie. Dar&uuml;ber hinaus wurden die Antworten der Glomerula Schleimhaut-Antrag der Aminos&auml;ure-Geruchsstoffe und Forskolin mit Kalzium funktionelle Bildgebung &uuml;berwacht. Wir beschreiben die r&auml;umliche Verteilung der Glomerula zun&auml;chst &uuml;ber die wichtigsten Riechkolben (MOB) in premetamorphic Xenopus Laevis. Zweitens zeigen wir, dass die heterogene Organisation der Glomerula entlang der dorsoventral und Mediolaterale Achsen des MOB einer unterschiedlichen Verteilung der synaptische Vesikel Proteine zugeordnet ist. W&auml;hrend Antik&ouml;rper gegen Synaptophysin, Syntaxin und SNAP-25 einheitlich gekennzeichnet Glomerula im ganzen P&Ouml;BEL, intensive Synaptotagmin F&auml;rbung war nur in Glomerula im lateralen, in geringerem Ma&szlig;e in der Mittelstufe, von der FAG interessanterweise, Aminos&auml;ure-responsive Glomerula befanden immer im seitlichen Teil des OB und Glomerula durch Schleimhaut-Forskolin Anwendung aktiviert befanden sich ausschlie&szlig;lich im medialen Teil der OB. Dieser Zusammenhang zwischen Geruch Zuordnung und Verteilung der pr&auml;synaptischen Protein ist ein zus&auml;tzlicher Hinweis auf die Existenz der verschiedenen Subsysteme innerhalb der wichtigsten olfaktorischen Systems in larvalen Xenopus Laevis.

Pr&auml;synaptische Protein Verteilung und Zuordnung der Geruch in Glomerula der Riechkolben Xenopus Laevis Kaulquappen.

Aggregates of alpha-synuclein are the pathological hallmark of sporadic Parkinson's disease (PD), and mutations in the alpha-synuclein gene underlie familial forms of the disease. To characterize the formation of alpha-synuclein aggregates in living cells, we developed a new strategy to visualize alpha-synuclein by fluorescence microscopy: alpha-synuclein was tagged with a six amino acid PDZ binding motif and co-expressed with the corresponding PDZ domain fused to enhanced green fluorescent protein (EGFP). In contrast to the traditional approach of alpha-synuclein-EGFP fusion proteins, this technique provided several-fold higher sensitivity; this allowed us to compare alpha-synuclein variants and perform time-lapse imaging. A C-terminally truncated alpha-synuclein variant showed the highest prevalence of aggregates and toxicity, consistent with stabilization of the alpha-synuclein monomer by its C-terminus. Time-lapse imaging illustrated how cells form and accumulate aggregates of alpha-synuclein. A substantial number of cells also reduced their aggregate load, primarily through formation of an aggresome, which could itself be cleared from the cell. The molecular chaperone Hsp70 not only prevented the formation of aggregates, but also increased their reduction and clearance, underlining the therapeutic potential of similar strategies. In contrast to earlier assumptions build-up, reduction and clearance of alpha-synuclein aggregation thus appear a highly dynamic process.

Accumulation and clearance of alpha-synuclein aggregates demonstrated by time-lapse imaging.

Aggregate von Alpha-Synuclein sind die pathologisches der sporadischen Parkinson-Krankheit (PD) und Mutationen im Alpha-Synuclein-gen zugrunde liegen die famili&auml;re Formen der Krankheit. Um die Bildung von Alpha-Synuclein-Aggregaten in lebenden Zellen zu charakterisieren, entwickelten wir eine neue Strategie zum Visualisieren von Alpha-Synuclein durch Fluoreszenzmikroskopie: Alpha-Synuclein war markiert mit einem sechs Aminos&auml;ure PDZ-Bindung-Motiv und co-expressed mit der entsprechenden PDZ-Dom&auml;ne, die zu verbesserten gr&uuml;n fluoreszierendes Protein (EGFP) verschmolzen. Im Gegensatz zu den traditionellen Ansatz Alpha-Synuclein-EGFP-Schmelzverfahrensproteine sofern diese Technik siebenmal h&ouml;heren Empfindlichkeit; Dies erlaubte uns, vergleichen Sie Alpha-Synuclein-Varianten und Zeitraffer Bildgebung durchf&uuml;hren. Eine C-unheilbar abgeschnitten Alpha-Synuclein-Variante zeigte die h&ouml;chste Pr&auml;valenz von Aggregaten und Toxizit&auml;t, konsistent mit Stabilisierung des Alpha-Synuclein Monomers durch seine C-Terminus. Time-Lapse Bildgebung illustriert wie Zellen bilden und sammeln Sie Aggregate von Alpha-Synuclein. Eine betr&auml;chtliche Anzahl von Zellen reduziert auch deren kumulierte Auslastung, vor allem durch Bildung eines Aggresome, die sich aus der Zelle gel&ouml;scht werden konnte. Das molekulare Chaperone Hsp70 verhindert die Bildung von Aggregaten nicht nur, sondern erh&ouml;ht auch ihre Reduktion und Zollabwicklung, unterstreicht das therapeutische Potenzial der &auml;hnliche Strategien. Im Gegensatz zu fr&uuml;heren Annahmen erscheinen Aufbau, Reduzierung und Abfertigung der Alpha-Synuclein Aggregation somit ein h&ouml;chst dynamischer Prozess.

Akkumulation und Abfertigung von Alpha-Synuclein-Aggregaten von Time-Lapse Bildgebung demonstriert.

The aim of the present study was to investigate the putative cooperative effects of transforming growth factor beta (TGF-beta) and glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) family ligands in the differentiation of midbrain progenitors toward a dopaminergic phenotype. Therefore, a mouse midbrain embryonic day (E) 12 neurospheres culture was used as an experimental model. We show that neurturin and persephin (PSPN), but not GDNF, are capable of transient induction of dopaminergic neurons in vitro. This process, however, requires the presence of endogenous TGF-beta. In contrast, after 8 days in vitro GDNF rescued the TGF-beta neutralization-dependent loss of the TH-positive cells. In vivo, at E14.5, no apparent phenotype concerning dopaminergic neurons was observed in Tgf-beta2(-/-)/gdnf(-/-) double mutant mice. In vitro, combined TGF-beta/PSPN treatment achieved a yield of approximately 20% TH-positive cells that were less vulnerable against 1-methyl-4-phenyl pyridinium ion toxicity. The underlying TGF-beta/PSPN differentiation signaling is receptor-mediated, involving p38 mitogen-activated protein kinase and phosphatidylinositol 3-kinase pathways. These results indicate that phenotype induction and survival of fully differentiated neurons are accomplished through distinct pathways and individual factor requirement. TGF-beta is required for the induction of dopaminergic neurons, whereas GDNF is required for regulating and/or maintaining a differentiated neuronal phenotype. Moreover, this study suggests that the combination of TGF-beta with PSPN is a potent inductive cocktail for the generation of dopaminergic neurons that should be considered in tissue engineering and cell replacement therapies for Parkinson's disease.

Transforming growth factor beta cooperates with persephin for dopaminergic phenotype induction.

Ziel der vorliegenden Studie war die vermeintlichen kooperativen Wirkungen der Transformation Growth-Faktor-Beta (TGF-Beta) und Gliazelle Linie-derived Neurotrophic Faktor (GDNF) Familie Liganden bei der Differenzierung von Mittelhirn Vorl&auml;uferzellen in Richtung einer dopaminergen Ph&auml;notyp zu untersuchen. Daher wurde eine Maus Mittelhirn embryonalen Tag (E) 12 Neurospheres Kultur als ein experimentelles Modell verwendet. Wir zeigen, dass Neurturin und Persephin (PSPN), aber nicht GDNF, transiente Induktion von dopaminergen Neuronen in-vitro-f&auml;hig sind. Dieser Prozess erfordert jedoch das Vorhandensein von endogenen TGF-Beta. Im Gegensatz dazu nach 8 Tagen in-vitro GDNF gerettet den TGF-Beta Neutralisierung-abh&auml;ngige Verlust der TH-positiven Zellen. In vivo bei E14.5, wurde keine offensichtlichen Ph&auml;notyp &uuml;ber dopaminergen Neuronen in Tgf-beta2(-/-)/gdnf(-/-) doppelte Mutanten M&auml;usen beobachtet. In-vitro, kombinierte TGF-Beta/PSPN Behandlung erzielt eine Rendite von ca. 20 % TH-positiven Zellen, die weniger anf&auml;llig gegen 1-Methyl-4-Phenyl Pyridinium Ion Toxizit&auml;t waren. Die zugrunde liegenden TGF-Beta/PSPN Differenzierung Signalisierung ist Rezeptor-vermittelten, an denen p38 Mitogen-aktivierte Protein-Kinase und Phosphatidylinositol 3-Kinase Bahnen. Diese Ergebnisse zeigen, dass Ph&auml;notyp Induktion und &Uuml;berleben vollst&auml;ndig differenzierten Neuronen durch unterschiedliche Wege und einzelne Faktor Basis durchgef&uuml;hrt werden. TGF-Beta ist erforderlich f&uuml;r die Induktion von dopaminergen Neuronen, GDNF ist erforderlich f&uuml;r Regulierung und/oder Aufrechterhaltung eines differenzierten neuronalen Ph&auml;notyps. Dar&uuml;ber hinaus schl&auml;gt diese Studie, dass die Kombination von TGF-Beta mit PSPN einen potenten induktive Cocktail zur Erzeugung von dopaminergen Neuronen, die in Gewebe-Engineering und Zelle-Ersatz-Therapien f&uuml;r Morbus Parkinson ber&uuml;cksichtigt werden sollten.

Transforming Growth Factor Beta kooperiert mit Persephin f&uuml;r die dopaminergen Ph&auml;notyp Induktion.

Neurotrophic factors are well-recognized extracellular signaling molecules that regulate neuron development including neurite growth, survival and maturation of neuronal phenotypes in the central and peripheral nervous system. Previous studies have suggested that TGF-beta plays a key role in the regulation of neuron survival and death and potentiates the neurotrophic activity of several neurotrophic factors, most strikingly of GDNF. To test the physiological relevance of this finding, TGF-beta2/GDNF double mutant (d-ko) mice were generated. Double mutant mice die at birth like single mutants due to kidney agenesis (GDNF-/-) and congential cyanosis (TGF-beta2-/-), respectively. To test for the in vivo relevance of TGF-beta2/GDNF cooperativity to regulate neuron survival, mesencephalic dopaminergic neurons, lumbar motoneurons, as well as neurons of the lumbar dorsal root ganglion and the superior cervical ganglion were investigated. No loss of mesencephalic dopaminergic neurons was observed in double mutant mice at E18.5. A partial reduction in neuron numbers was observed in lumbar motoneurons, sensory and sympathetic neurons in GDNF single mutants, which was further reduced in TGF-beta2/GDNF double mutant mice at E18.5. However, TGF-beta2 single mutant mice showed no loss of neurons. These data point towards a cooperative role of TGF-beta2 and GDNF with regard to promotion of survival within the peripheral motor and sensory systems investigated.

In vivo requirement of TGF-beta/GDNF cooperativity in mouse development: focus on the neurotrophic hypothesis.

Neurotrophe Faktoren sind allgemein anerkannten extrazellul&auml;re signalisierende Molek&uuml;le, die Neuron Entwicklung einschlie&szlig;lich Neurit Wachstum, &Uuml;berleben und Reifung von neuronalen Ph&auml;notypen im zentralen und peripheren Nervensystems regulieren. Fr&uuml;here Studien haben vorgeschlagen, dass TGF-Beta eine Schl&uuml;sselrolle bei der Regulation des Neuron &uuml;berleben und Tod spielt und die neurotrophe Aktivit&auml;t mehrerer Neurotrophic Faktoren, am meisten auffallend der GDNF Spurenelement. Um die physiologische Relevanz dieser Befund zu testen, wurden die TGF-beta2/GDNF Doppel mutant (d-Ko) M&auml;use generiert. Doppelte Mutante M&auml;use sterben bei der Geburt wie einzelne Mutanten durch Nieren-Agenesie (GDNF-/-) und Congential Zyanose (TGF - Beta-2-/-), beziehungsweise. Um f&uuml;r die in-vivo Relevanz der TGF-beta2/GDNF Kooperativit&auml;t Neuron &uuml;berleben regulieren zu testen, wurden selten dopaminergen Neuronen sowie Lendenwirbels&auml;ule Motoneurons und Neuronen der lumbalen Dorsal Root Ganglion und der &uuml;berlegenen zervikalen Ganglion untersucht. Ohne Verlust der Aquaeductus dopaminergen Neuronen wurde in doppelte Mutante M&auml;use bei E18.5 beobachtet. Eine partielle Reduzierung Neuron Zahlen wurde im lumbalen Motoneurons, sensorischen und sympathischen Neuronen im GDNF einzigen Mutanten, die TGF-beta2/GDNF Doppel Mutanten M&auml;usen bei E18.5 weiter reduziert wurde beobachtet. TGF-beta2 einzelne mutierte M&auml;use zeigten jedoch kein Verlust von Neuronen. Diese Daten zeigen in Richtung einer kooperativen Rolle der TGF-beta2 und GDNF im Hinblick auf die F&ouml;rderung des &Uuml;berlebens in der peripheren Motor und sensorischen Systeme untersucht.

In-vivo Erfordernis der TGF-Beta/GDNF Kooperativit&auml;t bei Maus-Entwicklung: im Mittelpunkt der Neurotrophic-Hypothesis.

Malfunction of the ubiquitin-proteasome system has been implicated as a causal factor in the pathogenesis of aggregation-related disorders, e.g. Parkinson's disease. We show here that Transforming growth factor-beta 1 (TGF-beta), a multifunctional cytokine and trophic factor for dopaminergic (DAergic) neurons modulates proteasome function in primary midbrain neurons. TGF-beta differentially inhibited proteasomal subactivities with a most pronounced time-dependent inhibition of the peptidyl-glutamyl peptide hydrolyzing-like and chymotrypsin-like subactivity. Regulation of proteasomal activity could be specifically quantified in the DAergic subpopulation. Protein blot analysis revealed an accumulation of ubiquitinated proteins after TGF-beta treatment. The identity of these enriched proteins was further analyzed by 2D-gel electrophoresis and mass spectrometry. We found epidermal fatty acid binding protein (EFABP) to be strongly increased and ubiquitinated after TGF-beta treatment and confirmed this finding by co-immunoprecipitation. While application of TGF-beta increased neurite regeneration in a scratch lesion model, downregulation of EFABP by siRNA significantly decreased this effect. We thus postulate that a differential regulation of proteasomal function, as demonstrated for TGF-beta, can result in an enrichment of proteins, such as EFABP, that mediate physiological functions, such as neurite regeneration.

TGF-beta 1 enhances neurite outgrowth via regulation of proteasome function and EFABP.

Fehlfunktion des Ubiquitin-Proteasom-Systems hat sich als urs&auml;chlicher Faktor in der Pathogenese von Aggregation-Erkrankungen, z.B. Morbus Parkinson verwickelt. Wir zeigen hier, dass Transforming Growth Factor-Beta 1 (TGF-Beta), eine multifunktionale Cytokine und trophischen Faktor f&uuml;r (DAergic) dopaminergen Neuronen Proteasom-Funktion in prim&auml;ren Mittelhirn Neuronen moduliert. TGF-Beta gehemmt differentiell Proteasomal Teilhandlungen mit einem ausgepr&auml;gteste zeitabh&auml;ngige Hemmung des Peptids konvertierende-Glutamyl IAH1-wie und Chymotrypsin-wie Unteraktivit&auml;t darstellt. Regelung der Proteasomal T&auml;tigkeit konnte speziell in der Teilgesamtheit DAergic quantifiziert werden. Protein-Fleck-Analyse ergab eine Anh&auml;ufung von Ubiquitinated Proteinen nach der TGF-Beta-Behandlung. Die Identit&auml;t dieser angereicherten Proteine wurde weiter von 2D Gelelektrophorese und Massenspektrometrie analysiert. Wir fanden epidermale Fetts&auml;ure verbindliches Protein (EFABP) stark erh&ouml;ht werden und Ubiquitinated nach der TGF-Beta-Behandlung und diese Feststellung von co-Immunopr&auml;zipitation best&auml;tigt. W&auml;hrend der Anwendung von TGF-Beta Neurit Regenerierung in einem kratzen L&auml;sion Modell stieg, sank Heraufregulation des EFABP von SiRNA deutlich diesen Effekt. Wir nehmen daher, dass eine differenzielle Verordnung der Proteasomal-Funktion, wie f&uuml;r TGF-Beta, demonstriert eine Bereicherung der Proteine, wie EFABP, ergeben kann, das physiologische Funktionen, wie z. B. Neurit Regenerierung zu vermitteln.

TGF-Beta 1 verbessert Neurit Auswuchs per Verordnung der Proteasom-Funktion und EFABP.

Loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta and the resulting decrease in striatal dopamine levels are the hallmarks of Parkinson's disease. Tgfbeta and Gdnf have been identified as neurotrophic factors for dopaminergic midbrain neurons in vivo and in vitro. Haploinsufficiency for either Tgfbeta or Gdnf led to dopaminergic deficits. In this study we therefore analyzed the nigrostriatal system of aged Tgfbeta2 (+/-)/Gdnf (+/-) double-heterozygous mice. Unexpectedly, we found no morphological changes in the nigrostriatal system as compared with age-matched wild-type mice. There were no significant differences in the number of TH-positive midbrain neurons and no changes in the optical density of TH immunoreactivity in striata of Tgfbeta2 (+/-)/Gdnf (+/-) double-heterozygous mice. Moreover, we found no significant differences in the striatal levels of dopamine and its metabolites dihydroxyphenylacetic acid and homovanillic acid. Our results indicate that a combined haploinsufficiency for Tgfbeta2 and Gdnf has no impact on the function and the survival of midbrain DA neurons under normal aging conditions.

Aged Tgfbeta2/Gdnf double-heterozygous mice show no morphological and functional alterations in the nigrostriatal system.

Verlust der dopaminergen Neuronen in der Substantia Nigra Pars Compacta und der daraus resultierende R&uuml;ckgang der Striatale Dopamin Niveaus sind die Markenzeichen der Parkinson-Krankheit. TGFbeta und Gdnf wurden als Neurotrophic Faktoren f&uuml;r dopaminergen Mittelhirn Neuronen in-vivo und in vitro. Haploinsuffizienz f&uuml;r Tgfbeta oder Gdnf f&uuml;hrte zu dopaminergen Defizite. In dieser Studie haben wir deshalb das Nigrostriatal System der alten Tgfbeta2 (+/-) analysiert / Gdnf (+/-) Doppel-heterozygote M&auml;use. Unerwartet fanden wir keine morphologischen Ver&auml;nderungen im Nigrostriatal System im Vergleich zu Wildtyp-M&auml;usen altersbezogenen. Es gab keine signifikanten Unterschiede in der Anzahl der TH-positivem Mittelhirn Nervenzellen und keine &Auml;nderungen in die optische Dichte der TH Immunoreactivity in Striata von Tgfbeta2 (+/-) / Gdnf (+/-) Doppel-heterozygote M&auml;use. Dar&uuml;ber hinaus fanden wir keine signifikanten Unterschiede im Niveau Striatale Dopamin und seiner Metaboliten Dihydroxyphenylacetic S&auml;ure und Homovanillins&auml;ure. Unsere Ergebnisse zeigen, dass eine kombinierte Haploinsuffizienz f&uuml;r Tgfbeta2 und Gdnf keinen Einfluss auf die Funktion und das &Uuml;berleben von Mittelhirn DA Neuronen unter normalen Alterungsprozess Bedingungen hat.

Im Alter von Tgfbeta2/Gdnf Doppel-heterozygote M&auml;use zeigen keine morphologischen und funktionellen Ver&auml;nderungen im Nigrostriatal System.

Although there is increasing evidence that blood-derived macrophages support tumor progression, it is still unclear whether specialized resident macrophages, such as brain microglia, also play a prominent role in metastasis formation. Here, we show that microglia enhance invasion and colonization of brain tissue by breast cancer cells, serving both as active transporters and guiding rails. This is antagonized by inactivation of microglia as well as by the Wnt inhibitor Dickkopf-2. Proinvasive microglia demonstrate altered morphology, but neither upregulation of M2-like cytokines nor differential gene expression. Bacterial lipopolysacharide shifts tumor-educated microglia into a classical M1 phenotype, reduces their proinvasive function, and unmasks inflammatory and Wnt signaling as the most strongly regulated pathways. Histological findings in human brain metastases underline the significance of these results. In conclusion, microglia are critical for the successful colonization of the brain by epithelial cancer cells, suggesting inhibition of proinvasive microglia as a promising antimetastatic strategy.

Microglia promote colonization of brain tissue by breast cancer cells in a Wnt-dependent way.

Obwohl es Beweise zunimmt, die Blut-abgeleitet Makrophagen unterst&uuml;tzen Tumor Fortschreiten, es ist noch unklar, ob spezielle residente Makrophagen, wie Gehirn Mikroglia, auch spielen eine herausragende Rolle in Metastasenbildung. Hier zeigen wir, dass Mikroglia Invasion und Kolonisation des Hirngewebes von Brustkrebszellen, dienen sowohl als aktive Transporter und guiding Schienen. Dies ist durch Inaktivierung von Mikroglia sowie der Wnt-Inhibitor Dickkopf-2 gegen sich aufgebracht. Proinvasive Mikroglia zeigen ver&auml;nderte Morphologie, jedoch weder Hochregulation von M2-artigen Zytokinen oder differenzielle Genexpression. Bakterielle Lipopolysacharide Tumor ausgebildete Mikroglia in einem klassischen M1-Ph&auml;notyp verschoben, verringert ihre Proinvasive Funktion und entlarvt entz&uuml;ndliche und Wnt signalisieren Wege als besonders stark reguliert. Histologische Befunde im menschlichen Gehirn Metastasen unterstreichen die Bedeutung dieser Ergebnisse. Abschlie&szlig;end Mikroglia sind entscheidend f&uuml;r die erfolgreiche Besiedlung des Gehirns durch epitheliale Krebszellen, Hemmung der Proinvasive Mikroglia als vielversprechende antimetastatic Strategie vorschlagen.

Mikroglia f&ouml;rdern Kolonisation des Hirngewebes von Brustkrebszellen Wnt-abh&auml;ngigen Weise.

Analysis of Schwann cell (SC) development has been hampered by the lack of growing axons in many commonly used in vitro assays. As a consequence, the molecular signals and cellular dynamics of SC development along peripheral axons are still only poorly understood. Here we use a superior cervical ganglion (SCG) explant assay, in which axons elongate after treatment with nerve growth factor (NGF). Migration as well as proliferation and apoptosis of endogenous SCG-derived SCs along sympathetic axons were studied in these cultures using pharmacological interference and time-lapse imaging. Inhibition of ErbB receptor tyrosine kinases leads to reduced SC proliferation, increased apoptosis and thereby severely interfered with SC migration to distal axonal sections and colonization of axons. Furthermore we demonstrate that SC colonization of axons is also strongly impaired in a specific null mutant of an ErbB receptor ligand, Neuregulin 1 (NRG1) type III. Taken together, using a novel SC development assay, we demonstrate that NRG1 type III serves as a critical axonal signal for glial ErbB receptors that drives SC development along sympathetic axons.

Neuregulin 1 type III/ErbB signaling is crucial for Schwann cell colonization of sympathetic axons.

Analyse der Entwicklung der Schwann-Zelle (SC) hat durch den Mangel an wachsende Axone in viele h&auml;ufig verwendete in-vitro-Untersuchungen behindert. Folglich sind die molekulare Signale und Zellul&auml;re Dynamik der SC Entwicklung entlang der peripheren Axone nach wie vor nur unzureichend verstanden. Hier verwenden wir ein &uuml;berlegener zervikaler Ganglion (SCG) Explant Assay, in denen Axone nach Behandlung mit Nerv Wachstumfaktor (NGF) verl&auml;ngern. Migration als auch Proliferation und Apoptose der endogenen SCG abgeleitete SCs entlang sympathisch Axone wurden in diesen Kulturen mit pharmakologischen Eingriff und Zeitraffer Imaging untersucht. Hemmung der ErbB-Rezeptor-Tyrosin-Kinasen f&uuml;hrt zu SC Vermehrung reduziert, erh&ouml;ht Apoptosis und dadurch stark mischte sich mit SC-Migration auf distale axonale Abschnitte und Kolonisierung der Axone. Au&szlig;erdem zeigen wir, dass SC Kolonisation der Axone in eine spezifische null mutierte von einer ErbB-Rezeptor-Ligand, auch stark beeintr&auml;chtigt ist Neuregulin 1 (NRG1) Typ III. Zusammengenommen zeigen eine neuartige SC-Entwicklung-Assay, wir diesen NRG1-Typ III als kritische axonale Signal f&uuml;r Gliazellen ErbB-Rezeptoren dient, der SC Entwicklung entlang der sympathische Axone antreibt.

Neuregulin 1 Typ III/ErbB-Signalisierung ist entscheidend f&uuml;r Schwann Zelle Kolonisation der sympathische Axone.

During development neural crest derived Schwann Cell (SC) precursors migrate to nerve trunks and populate nascent nerves. Axonal ensheathment by SC is a prerequisite for normal nerve function and the integrity of myelinated as well as nonmyelinated axons. To provide adequate support functions, SC colonize entire nerves. One important prerequisite for this is their migration into distal axonal regions.

Schwann cells migrate along axons in the absence of GDNF signaling.

W&auml;hrend der Entwicklung abgeleitet Neuralleiste Schwann-Zelle (SC) Grundstoffe migrieren zu Nerven Trunks und entstehende Nerven zu f&uuml;llen. Axonale Ensheathment von SC ist Voraussetzung f&uuml;r eine normale Nervenfunktion und die Integrit&auml;t der Markhaltige sowie nonmyelinated Axone. Um angemessene Unterst&uuml;tzungsfunktionen bereitzustellen, SC kolonisieren gesamte Nerven. Eine wichtige Voraussetzung daf&uuml;r ist ihre Migration in distale axonale Bereiche.

Schwann-Zellen migrieren entlang der Axone in Ermangelung GDNF zu signalisieren.

The development of the peripheral nervous system (PNS) is a highly dynamic process, during which motor and sensory axons innervate distal targets, such as skeletal muscles and skin. Axonal function depends critically on support from Schwann cells, the main glial cell type in the PNS. Schwann cells originate from the neural crest, migrate along outgrowing axons and associate with axons along their entire length prior to ensheathment or myelination. How axonal growth and the migration of Schwann cells is coordinated at the level of reciprocal axon-glial signaling is the fascinating subject of ongoing research. Neuregulin-1 (NRG1) type III, an axonal membrane-bound ligand for receptor tyrosine kinases of the ErbB family, acts as a "master regulator" of peripheral myelination. In addition, NRG1-ErbB signaling directs the development of the Schwann cell lineage and regulates the proliferation and survival of Schwann cells. Studies in zebrafish have identified a direct role of NRG1 type III in Schwann cell migration, but to what extend NRG1 serves a similar function in the mammalian PNS is not clear. We have employed a mouse superior cervical ganglion explant culture system, in which the migration of endogenous Schwann cells along outgrowing axons can be visualized by time-lapse imaging. Using this approach, we found that NRG1 type III-ErbB signaling regulates the colonization of distal axonal segments by Schwann cells. However, our data suggest an indirect effect of NRG1 type III-ErbB signaling via the support of Schwann cell survival in proximal axonal regions rather than a direct effect on Schwann cell motility.

Molecular control of Schwann cell migration along peripheral axons: Keep moving!

Die Entwicklung des peripheren Nervensystems (PNS) ist ein sehr dynamischer Prozess, w&auml;hrend, den motorische und sensorische Axone distale Ziele, wie Haut und Muskulatur anregen. Axonale Funktion h&auml;ngt entscheidend von der Unterst&uuml;tzung von Schwann-Zellen, den wichtigsten Gliazelle-Typ in der PNS. Schwann-Zellen stammen aus der Neuralleiste, migrieren Sie entlang der Axone entwachsen und Axone &uuml;ber ihre gesamte L&auml;nge vor Ensheathment oder Myelinisierung zuordnen. Wie Axonales Wachstum und die Migration von Schwann-Zellen wird bei koordiniert ist das Niveau der gegenseitigen Axon-Gliazellen signalisieren dem spannenden Thema der laufenden Forschung. Neuregulin-1 (NRG1) Typ III, eine axonale membrangebundener Ligand f&uuml;r Rezeptor-Tyrosin-Kinasen der ErbB-Familie, fungiert als &quot;master Regulator&quot; von peripheren Myelinisierung. Dar&uuml;ber hinaus NRG1-ErbB Signalisierung leitet die Entwicklung der Schwann-Zelle Abstammung und regelt die Proliferation und das &Uuml;berleben der Schwann-Zellen. Studium der Zebrafisch identifiziert haben eine direkte Rolle von NRG1 Typ III in Schwann Cell Migration, aber unklar ist, was NRG1 dient eine &auml;hnliche Funktion in der S&auml;ugetier-PNS zu erweitern. Wir haben eine Maus &uuml;berlegener zervikaler Ganglion Explant Kultur-System, eingesetzt, in denen die Migration der endogenen Schwann-Zellen entlang ausufernde Axone durch Time-Lapse-Bildgebung sichtbar gemacht werden kann. Mit diesem Ansatz, fanden wir, dass NRG1 Typ III-ErbB signalisieren die Kolonisation des distalen axonale Segmente von Schwann-Zellen reguliert. Jedoch schlagen unsere Daten eine indirekte Auswirkung von NRG1 Typ III-ErbB Signalisierung &uuml;ber die Unterst&uuml;tzung der Schwann-Zelle &Uuml;berleben im proximalen axonale Regionen eher als eine direkte Auswirkung auf Schwann Zelle Motilit&auml;t.

Article	Year
Organization of glomeruli in the main olfactory bulb of Xenopus laevis tadpoles. The Journal of comparative neurology\| PubMed ID: 12900923	2003
Presynaptic protein distribution and odour mapping in glomeruli of the olfactory bulb of Xenopus laevis tadpoles. The European journal of neuroscience\| PubMed ID: 17666078	2007
Accumulation and clearance of alpha-synuclein aggregates demonstrated by time-lapse imaging. Journal of neurochemistry\| PubMed ID: 18410502	2008
Transforming growth factor beta cooperates with persephin for dopaminergic phenotype induction. Stem cells (Dayton, Ohio)\| PubMed ID: 18420832	2008
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Stephan Heermann

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