Microglial population dynamics in the central nervous system

Denne ph.d.-afhandling udgår fra Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet, Syddansk Universitet.

Mikroglia er celler i det innate immunsystem. De er af mesodermal oprindelse og stammer fra knoglemarvsceller, der migrerer ind i centralnervesystemet (CNS) under udviklingen. Mikroglia er i et kontinuerligt turnover med celler fra knoglemarven gennem hele livet og med øget hastighed i det traumatiserede CNS som vist i murine modeller. Studierne præsenteret her omhandler mikroglias respons på skade i CNS og muligheden for evt. at anvende knoglemarvsderiverede mikrogliaceller til cellulær terapi i CNS.

Indledningsvist blev der udført et studie for at identificere den bedst egnede markør blandt NDPase, tomat-lektin og Mac-1 til stereologisk kvantificering af mikroglia med den optiske fraktionator-metode. Den bedst egnede blandt de tre var Mac-1, som blev anvendt til estimering af antallet af Mac-1+ mikroglia i gyrus dentatus i normale voksne mus med den optiske fraktionator-metode. Knoglemarvskimære mus blev anvendt mhp. at demonstrere den læsionsinducerede rekruttering af knoglemarvsderiverede celler ind i det traumatiserede CNS. Reaktiv mikrogliose blev induceret ved perforant pathway -deafferentering af gyrus dentatus og hippocampus i knoglemarvskimære mus, som efterfølgende viste en øget immigration af knoglemarvsderiverede mikroglia ind i det reaktive område. Spørgsmålet om, hvorvidt immigrerende og residente mikroglia i en region med reaktiv mikrogliose er underlagt samme mekanismer for populationskontrol mht. cellulær multiplikation ved mitose og cellulær populationsreduktion ved apoptose, blev ligeledes undersøgt vha. knoglemarvskimære mus, der blev udsat for perforant pathway deafferentering.

Data viste en læsionsinduceret mitotisk aktivitet af residente mikroglia 3, 5 og 7 dage efter læsion, mens knoglemarvsderiverede mikroglia ikke udviste læsionsinduceret mitotisk aktivitet. Det apoptotiske respons i de to cellepopulationer var derimod sammenligneligt. Potentielle artsforskelle i rekrutteringen af knoglemarvsderiverede celler til det traumatiserede CNS i knoglemarvskimære mus og rotter blev sammenlignet. Det var ikke muligt at demonstrere knoglemarvsderiverede celler i områder med reaktiv mikrogliose i rotter, mens disse var til stede i mus. Dette indikerer derfor en artsforskel i den læsionsinducerede rekruttering af knoglemarvsceller mellem rotter og mus. Afhandlingen og de arbejder, der præsenteres heri, giver et overblik over mikrogliacellepopulationsdynamik mht. migration, mitose og apoptose og bidrager til forståelsen af mikrogliaresponset i de immigrerende og residente mikrogliapopulationer ved reaktiv mikrogliose.