Der synaptische Vesikelapparat im humanen enterischen Nervensystem und in kultivierten enterischen Neuronen

Einleitung und Ziele: Die Regulation der intestinalen Motilität ist abhängig von einer intakten Interaktion zwischen enterischen Neuronen und glatten Muskelzellen, die durch Neurotransmitter vermittelt wird. Diese neuromuskuläre Kommunikation setzt einen funktionierenden synaptischen Vesikelapparat voraus. In dieser Studie wurde die Expression des synaptischen Vesikelmarkers Synaptophysin und des SNARE-Proteins Synaptobrevin im humanen enterischen Nervensystem (ENS) untersucht und ihre Regulation durch den neurotrophen Faktor GDNF in kultivierten enterischen Neuronen bestimmt.

Methodik: Humane Kolon-Ganzwandbiopsien wurden immunhistochemisch auf die neuronale Expression von Synaptophysin und Synaptobrevin untersucht. In enterischen Nervenzellkulturen (Rattendarm, P2) wurden die Effekte von GDNF auf die mRNA Expression von Synaptophysin und Synaptobrevin bestimmt. Die Lokalisation der entsprechenden Proteine wurde in den Nervenzellkulturen immunzytochemisch dargestellt.

Ergebnis: Synaptophysin und Synaptobrevin werden sowohl in myenterischen und submukösen Ganglien als auch in Nervenfasern exprimiert. Beide synaptischen Vesikelproteine sind in neuronalen Somata und Fortsätzen in Form von granulären Akkumulationen lokalisiert. GDNF-Behandlung kultivierter enterischer Neurone führt zu einer deutlichen Erhöhung der mRNA Expression und Immunreaktivität von Synaptophysin und Synaptobrevin.

Schlussfolgerung: Die neuronale Expression von Synaptophysin und Synaptobrevin sowie das granuläre Färbemuster entlang der Nervenfasern belegen einen ubiquitär vorhandenen synaptischen Vesikelapparat innerhalb des humanen ENS, der u.a. durch GDNF reguliert wird. Da Expressionsdefizite des synaptischen Vesikelapparates im ZNS mit der Pathogenese von neurodegenerativen Erkrankungen in Verbindung gebracht werden, könnten die untersuchten synaptischen Vesikelmarker auch im ENS vielversprechende Kandidaten zur Charakterisierung von enterischen Neuropathien bei intestinalen Motilitätsstörungen darstellen.