Neuronale Expressionsmuster von ClC2 Cl(-)-Kanälen

Abstract

ClC-2 ist ein ubiquitär vorkommender Chloridkanal, der sowohl durch Hyperpolarisation und Zellvolumen als auch durch extrazelluläre Azidifizierung aktiviert werden kann und größte Selektivität für Cl(-)-Ionen beweist. In Neuronen sorgt der durch eine hyperpolarisierende Spannung aktivierte ClC-2 Strom dafür, dass die intrazelluläre Chloridionenkonzentration wieder erniedrigt wird. Dies spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der inhibitorischen GABA-Antwort. Es konnte gezeigt werden, dass eine Überexpression von ClC-2 in Pyramidenzellen durch das Verhindern einer intrazellulären Akkumulation von Cl(-)-Ionen zu einer Verhinderung der exzitatorischen GABA-Antwort führt, womit den ClC-2 Kanälen eine entscheidende Rolle bei der Regulierung der GABAergen synaptischen Inhibition zukommt. Desweiteren konnten in genetischen Studien ClC-2 Mutationen bei einigen Patienten, die an Idiopathischer Generalisierter Epilepsie (IGE) leiden, gefunden werden. Auch wenn hier die genetischen Daten nicht eindeutig sind, wird die Rolle des ClC-2 Kanals in Bezug auf die Regulierung der neuronalen Erregbarkeit von mehreren Gruppen nachgewiesen. Ziel dieser Arbeit war es, vier neu entwickelte ClC-2 Antikörper zu testen und für die Untersuchung von Expressionsmustern in neuronalen Zellen zu verwenden. Nach dem Test in transfizierten HEK-Zellen und in einer Glioblastoma-Zelllinie wurde eine Reihe an Experimenten in neuronalen Primärkulturen mit zwei ausgewählten Antikörpern durchgeführt. Eine Kolokalisation mit Ankyrin G, einem Marker des axonalen Initialsegmentes (AIS) sowie mit Gephyrin, einem essentiellen postsynaptischen Anker-Protein in GABAA-Rezeptor enthaltenden Synapsen, wurde immunhistochemisch für einen dieser Antikörper nachgewiesen. Außerdem konnten bei der Untersuchung der ontogenetischen ClC-2 Expression in unterschiedlichen Hirnregionen frühe und relativ gleichmäßige Muster gezeigt werden. Um diese Ergebnisse zu überprüfen, wurden schließlich ClC-2 Knockout-Mäuse verwendet. Der erwartete Ausfall der Fluoreszenzfärbung konnte in hippocampalen Knockout-Neuronen in Kultur und in Kryoschnitten jedoch nicht reproduziert werden, was auf ein unspezifisches Binden der Antikörper hinweist.