Eksperimentel in vitro model for cerebral iskæmi Mekanismestudier i organotypiske skivekulturer af hjernevæv med induceret iltglukosemangel

Ph.d.-afhandlingen er udført ved Anatomi og Neurobiologi, Syddansk Universitet, i perioden 1.9.2001-28.2.2003.

Glutamat er den vigtigste excitatoriske transmitter i menneskets hjerne. Men glutamat har også en »mørk« side, når koncentrationen af ekstracellulært glutamat øges. Herved overstimuleres glutamatreceptorerne med indstrømning af ioner i toksiske koncentrationer. En sådan excitotoksicitet er involveret i en række degenerative tilstande herunder cerebral iskæmi.

Under ph.d.-forløbet blev en in vitro model for cerebral
iskæmi etableret ved anbringelse af dyrkede skiver fra rottens hippocampus, i et ilt- og glukosefrit dyrkningsmedium (oxygen-glucose deprivation, OGD). Ved brug af en række glutamatreceptorblokerende stoffer fandtes, at såvel ionotrope som visse metabotrope glutamatreceptorer er involveret i den inducerede celledød svarende til in vivo. Under normale forhold bliver ekstracellulært glutamat fjernet af glutamattransportører, som findes overvejende på astrogliaceller. I situationer med energisvigt i vævet, f.eks. cerebral iskæmi, mener man transporten kan vendes og i stedet frisætte glutamat. Til støtte for dette fandtes et reduceret neurontab ved blokade af disse transportører under OGD. Behandling af skivekulturerne med vækstfaktoren GDNF i 2-5 døgn opregulerede ekspressionen af glutamattransportører. I sådanne situationer øgedes neurontabet ved OGD, sandsynligvis pga. en øget glutamatfrigørelse. Resultaterne af ph.d.-studiet, opnået i en let manipulerbar og let analyserbar organotypisk vævskulturmodel, har øget forståelsen af en række tilgrundliggende mekanismer ved cerebral iskæmi, en forståelse som er nødvendig for på rationelt grundlag at kunne udvikle terapeutiske tiltag.