NeuroScienceLab Essen
Arbeitsgruppe: Saures Sphingomyelinase/ Ceramid-System bei neurovaskulärem Remodeling
Das zerebrale Gefäßsystem reagiert innerhalb weniger Sekunden auf Veränderungen der Gewebedurchblutung. Durch das Enzym Saure Sphingomyelinase (englisch: Acid Sphingomyelinase, ASM) wird auf der Oberfläche der Endothelzellen das Sphingolipid Ceramid gebildet, das ein wichtiger Bestandteil von Mikromembran-Domänen der Zellmembran ist. Diese Mikromembrandomänen haben die Eigenschaft, dass sie Membranrezeptoren und Transportproteine clustern, wodurch diese Proteine völlig andersartige Eigenschaften erlangen. Innerhalb des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanzierten Graduiertenkollegs GRK2098 ("Biomedizin des Saure Sphingomyelinase/ Saure Ceramidase-Systems") untersucht unsere Arbeitsgruppe die Rolle des Saure Sphingomyelinase/ Ceramid-Systems im Rahmen der ischämischen Schadensentwicklung und des anschließenden neurovaskulären Remodelings. Unsere Beobachtungen zeigen, dass sich Ceramid infolge des Schlaganfalls relativ selektiv in endothelialen Vesikeln anreichert, die als späte Endosomen und Multivesicular Bodies bezeichnet werden (Abbildung). Über die Freisetzung von Exosomen steuern Multiversicular Bodies Gewebereorganisation und Angiogenese.
 

Anreicherung von Ceramid


Abbildung. Anreicherung von Ceramid in späten Endosomen und Multivesicular Bodies infolge Ischämie. Infolge einer Sauerstoff-Glucose-Deprivation in vitro kolokalisiert Ceramid (rot in (A)-(D)) in zerebralen Endothelzellen mit CD63 (grün in (A)), das ein Markerprotein für späte Endosomen und Multivesicular Bodies ist, sowie mit dem Notch-Liganden Dll-4 (grün in (B)), der Angiogeneseprozesse steuert. Infolge einer fokalen zerebralen Ischämie in vivo wird diese Ceramid-Anreicherung ebenfalls im ischämischen Gewebe (D), nicht jedoch kontralateralem nicht-ischämischem Gewebe (C) beobachtet (grün in (C) und (D): Endothelmarker CD31). Maßstab, 100 μm.
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