Dokument: Modulierung der ZEB1-Aktivität in Stammzellen

Titel:Modulierung der ZEB1-Aktivität in Stammzellen
Weiterer Titel:Modulating ZEB1 activity in stem cells
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20250728-091645-7
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Englisch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Poonaki, Elham [Autor]
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Dateien vom 25.07.2025 / geändert 25.07.2025
Beitragende: Meuth, Sven G. [Gutachter]
PD Dr. Kahlert, Ulf Dietrich [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Neuroinflammation gilt als ein wesentlicher Faktor bei der Entstehung und Progression neurodegenerativer Erkrankungen wie der Multiplen Sklerose (MS). Unter den beteiligten pathophysiologischen Mechanismen sticht der epithelial-mesenchymale Übergang (EMT) hervor, da er die normale neuronale Funktion erheblich beeinträchtigt. Der Transkriptionsfaktor ZEB1 (Zinc finger E-box-binding homeobox 1) nimmt als zentraler Regulator des EMT eine Schlüsselrolle ein und rückt zunehmend in den Fokus der Forschung, da ihm eine bedeutende Rolle in der Steuerung inflammatorischer Signalwege sowie der neuronalen Entwicklung zugeschrieben wird. Obwohl die vollständige Charakterisierung der Funktion von ZEB1 im Rahmen zentralnervöser Dysfunktionen noch andauert, deuten aktuelle Studien darauf hin, dass ZEB1 maßgeblich an der Regulation inflammatorischer Prozesse und zellulärer Übergänge beteiligt ist, die für die Pathogenese neurologischer Erkrankungen relevant sind. ZEB1 interagiert mit immunologischen Komponenten sowie inflammatorischen Zytokinen und trägt über die Modulation intrazellulärer Signaltransduktionswege zur Aufrechterhaltung neuroinflammatorischer Prozesse bei.
In den letzten Jahren wurde der Einsatz neuraler Stammzellen (NSCs) als innovativer Therapieansatz für neurodegenerative Erkrankungen intensiv erforscht. Allerdings stellen Immunabstoßungsreaktionen und eine bestehende Entzündung bedeutende Hürden für den Erfolg solcher Zelltransplantationen dar. Ein vertieftes Verständnis der Rolle von ZEB1 in diesen Zusammenhängen ist entscheidend, um stammzellbasierte Therapiestrategien zu optimieren.
Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung wurde der Einfluss von ZEB1 auf NSCs, die aus der Subventrikulärzone von Rattenhirnen isoliert wurden, näher analysiert. Dabei wurde die Expression von ZEB1 sowohl vor als auch nach der Differenzierung der NSCs zu Oligodendrozyten – Zellen, die für Remyelinisierung und neuronale Reparatur essentiell sind – untersucht. Anschließend erfolgte eine gezielte Suppression der ZEB1-Expression mittels siRNA-Technologie. Um ein inflammatorisches Milieu zu simulieren, wurden die Zellen anschließend einem konditionierten Medium aus mit Lipopolysaccharid aktivierten Mikrogliazellen ausgesetzt. Die Auswirkungen der ZEB1-Downregulation wurden hinsichtlich Zellmigration, Koloniebildungskapazität, oxidativem Stress (gemessen über reaktive Sauerstoffspezies) sowie der Expression proinflammatorischer Zytokine wie IL-6, IL-1β, TNF-α und IL-17 untersucht. Zur Analyse der genannten Parameter kamen Methoden wie Immunzytochemie, quantitative PCR, ROS-Assays, Wundheilungstests und Koloniebildungsassays zum Einsatz. Die gewonnenen Ergebnisse liefern neue Erkenntnisse über die funktionelle Bedeutung von ZEB1 unter neuroinflammatorischen Bedingungen und schaffen eine Grundlage für die Weiterentwicklung stammzellbasierter Therapiekonzepte bei Erkrankungen des zentralen Nervensystems.

Neuroinflammation is known as a major contributor to the onset and progression of neurodegenerative conditions such as multiple sclerosis (MS). Among the mechanisms implicated in these disorders, the epithelial-mesenchymal transition (EMT) significantly disrupts normal neural function. The transcription factor ZEB1 (Zinc finger E-box-binding homeobox 1), as a central regulator of EMT, has been considered a molecule of interest due to its influence on inflammatory signaling and neural development. Although the complete recognition of ZEB1 activity in central nervous system dysfunction remains under investigation, accumulating evidence suggests it is a main regulator in mediating inflammatory responses and cellular transitions relevant to neurological pathology. ZEB1 interacts with immune components and inflammatory cytokines, contributing to neuroinflammatory processes by altering intracellular signaling pathways.

In recent years, the use of neural stem cells (NSCs) has been investigated as a novel therapeutic avenue for neurodegenerative diseases. However, immune rejection and existing inflammation often restrict the success of stem cell transplantation. Understanding how ZEB1 influences these interactions is crucial for optimizing stem cell-based therapeutic strategies.

In this research, we focused on examining the role of ZEB1 in NSCs derived from the subventricular zone of rat brains. The study assessed ZEB1 expression before and after the differentiation of NSCs into oligodendrocytes, which are essential for remyelination and neural repair. Then, ZEB1 expression was suppressed using siRNA techniques, and cells were subsequently exposed to an inflammatory environment created using a conditioned medium from lipopolysaccharide-activated microglia. The effects of ZEB1 knockdown were evaluated in terms of cell migration, colony-forming capacity, oxidative stress (via reactive oxygen species), and the expression of pro-inflammatory cytokines such as IL-6, IL-1β, TNF-α, and IL-17. A combination of immunocytochemistry, quantitative PCR, ROS assays, wound healing, and colony formation methods was applied to assess these parameters. The findings offer new insights into the functional role of ZEB1 in neuroinflammatory conditions and provide a foundation for enhancing the effectiveness of stem cell-based interventions in the treatment of CNS diseases.
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Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:28.07.2025
Dateien geändert am:28.07.2025
Promotionsantrag am:22.05.2025
Datum der Promotion:21.07.2025
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