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Fragestellung: Periphere Nerven sind durch Trauma häufig betroffen, sind jedoch nur langsam und meist unvollständig zur Regeneration fähig. Voraussetzung für eine effiziente Regeneration ist die Wallersche Degeneration, sowie eine Unterstützung durch Wachstumsfaktoren. Es ist bekannt, dass Monozyten, die aufgrund von Hämatomen im verletzten Areal zu finden sind, Wundheilung durch Phagozytose von Debris unterstützen. Damit sind sie Teil der Wallerschen Degeneration. Zudem sezernieren Monozyten zahlreiche Wachstumsfaktoren, wie Vascular Endothelial Growth Factor, die die Regeneration von Bindegewebe, Endothelien und weiteren Geweben fördern. Es ist naheliegend, dass Monozyten ebenso Substanzen sezernieren, die nervale Regeneration positiv beeinflussen. Daher haben wir in diesem Projekt in einem in vitro Modell die Effekte von Zellüberstand mononukleärer Zellen des peripheren Blutes auf das Längenwachstum von Neuriten untersucht.

Methodik: Mononukleäre Zellen des peripheren Blutes (PBMC) wurden mit der Ficoll-Gradienten-Zentrifugation aus Buffy Coat isoliert. Anschließend wurden sie ausgesät, um nach zwei, vier und sieben Tagen den Zellüberstand zu gewinnen. Zudem wurden neuroblastomare Zellen der Zelllinie SH-SY5Y kultiviert. Ihre Differenzierung wurde durch Hinzufügen von Retinsäure zum Medium induziert. Anstelle der weiteren Differenzierung mit neurotrophen Faktoren, wie Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF), wurden die SH-SY5Y Zellen mit verschiedenen Konzentrationen zellfreien PBMC-Überstands behandelt. Um den Effekt auf das Neuritenwachstum beurteilen zu können wurden Mikroskopie-Aufnahmen gemacht. Diese wurden mit NeurphologyJ, einem Plugin für ImageJ, das Neuriten-Netzwerke automatisch erkennt und misst, ausgewertet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Wir konnten einen positiven Effekt von PBMC-Überstand auf Neuritenwachstum nachweisen. Den größten Effekt konnten wir in der SH-SY5Y Gruppe, die mit einer Konzentration von 50% des 7-Tage-Überstandes behandelt wurden, beobachten. Hier zeigten die Neuriten-Netzwerke die 1,45fache Länge der Neuriten-Netzwerke der Negativkontrolle (p<0,001). Zum Vergleich: Die mit BDNF-behandelte Positivkontrolle weist die 1,99fache Länge der Neurite relativ zur Negativkontrolle auf. Unsere Ergebnisse zeigen, dass PBMC-Überstand Neuritenwachstum unterstützen kann, was auf die Sekretion von Wachstums-Faktoren durch PBMC hinweist. Die Identifikation dieser Substanzen ist im nächsten Schritt dieses Projekts angedacht. Das könnte zum besseren Verständnis der Regeneration peripherer Nerven und zur Entwicklung einer pharmakologischen Therapie für periphere Nervenläsionen beitragen.