Дисертації з теми "Neurogenèse humaine"

Les AVC, à 80% d'origine ischémique, représentent la première cause de handicap acquis de l'adulte et la seconde cause de mortalité dans les pays développés. Actuellement, le seul traitement efficace est la fibrinolyse par rt-PA réservée à moins de 5% des patients. Le développement de nouvelles thérapeutiques constitue donc un enjeu crucial. Les processus inflammatoires se mettant en place après une ischémie cérébrale sont indispensables à la détersion du tissu cérébral lésé mais contribuent également à l'aggravation des lésions cérébrales et du déficit neurologique. De plus, les cytokines inflammatoires libérées au décours de l'ischémie cérébrale contribuent à favoriser ou à bloquer la neurogenèse, un processus de réparation essentiel. La première partie de ces travaux de recherche a donc porté sur la modulation de cette inflammation pour en garder la composante bénéfique et diminuer celle délétère par un médicament immunomodulateur, l'Acétate de Glatiramère ou Copaxone®, dans deux modèles murins d'ischémie cérébrale par occlusion permanente et transitoire de l'artère cérébrale moyenne (pMCAo et tMCAo). L'Acétate de Glatiramère ne diminue ni le volume de lésion, ni n'améliore le déficit neurologique malgré une augmentation de la neurogenèse dans le modèle de pMCAo et une diminution des cytokines pfo-inflammatoires microgliales dans le modèle de tMCAo. En parallèle, une étude de suivi de l'inflammation microgliale induite par la )MCAo a été menée en IRM, particulièrement intéressante pour la validation de nouvelles thérapeutiques à visée anti-nflammatoire de manière non invasive. Devant les limites de ces résultats dans nos modèles d'étude, nous avons décidé d'inclure le diabète, un facteur de risque et de sévérité de l'ischémie cérébrale qui présente à la fois une composante inflammatoire et une composante vasculaire. Il entraîne en outre une microangiopathie diabétique dont le rôle dans les lésions cérébrales ischémiques est mal connu. La seconde partie de cette thèse a donc porté sur la caractérisation de cette microangiopathie dans une modèle de souris diabétique de type 1 par injection de streptozotocine, puis sur les conséquences de cette microangiopathie dans la sévérité de l'infarctus cérébral. Nos travaux ont montré qu'au décours de l'ischémie cérébrale chez les souris diabétiques, la réponse inflammatoire était plus intense et que l'angiogenèse, processus de réparation vasculaire, était retardée. Ceci permet de cibler de nouvelles stratégies thérapeutiques suite à une ischémie cérébrale sur un terrain diabétique
Cerebral ischemia is the leading cause of acquired disability in adults and the second cause of death m developed countries. Currently, the only effective treatment is thrombolysis with rt-PA administration restricted to less than 5% of patients. The development of new therapies is therefore a crucial issue. The inflammatory process after cerebral ischemia is essential for clearance of injured brain tissue but also contributes to the worsening of brain damage and neurological deficit. In addition, inflammatory cytokines released after cerebral ischemia contribute to promote or block neurogenesis, a process essential for brain repair. The first part of this research has focused on the modulation of the inflammation to keep the beneficial component and decrease the deleterious one by the mean of an immunomodulatory drug, Glatiramer Acétate or Copaxone®. This drug was injected into two munne modeb of cerebral ischemia, which are permanent and transient Middle Cerebral Artery occlusion (pMCAo and tMCAO). Glatiramer Acetate did not diminish the infarct volume nor improve the neurological deficit despite an increase of neurogenesis in pMCAo model and reduced microglial pro-inflammatory cytokines in tMCAO. In parallel a follow-up in vivo study of microglial inflammation in stroke induced by pMCAo was conducted in MRI, particularly mteresting for the non-invasively validation of new anti-inflammatory therapeutics. As we obtained limited results in our study models, we decided to include diabetes, a strong risk factor for incidence and severity of cerebral ischemia. Diabetes is know in peripheral organs to induce an inflammatory and vascular response. It results in microangiopathy whose role in ischemic brain injury is poorly understood. The second part of this research has therefore focused on the characterization of this microangiopathy in a type I diabetic mouse model by injection of streptozotocin and the consequences of this microangiopathy in the severity of cerebral infarction. Our work has shown that after cerebral ischemia in diabetic mice, the inflammatory response was more intense and angiogenesis, the vascular repair process, was delayed. This allows targeting new therapeutic strategies following cerebral ischemia in the diabetic field

Le virus de la maladie de Borna (BDV) est un virus persistant dans le système nerveux central responsable de troubles du comportement chez l’animal et possiblement chez l’homme. En utilisant des cellules progénitrices neurales humaines, des travaux antérieurs à mon arrivée au laboratoire ont montré que BDV altère la neurogenèse humaine. Les objectifs de ma thèse étaient d’identifier les déterminants viraux responsables de cette altération et de caractériser les mécanismes moléculaires impliqués. Nous avons montré que la phosphoprotéine (P) et la nucléoprotéine (N), mais pas la protéine X, induisent une inhibition spécifique de la neurogenèse humaine, la genèse des astrocytes n’étant pas altérée. Ensuite, focalisant notre étude sur P, nous avons montré qu’elle affectait particulièrement la genèse des neurones GABAergiques. La caractérisation moléculaire a ensuite révélé une diminution de l’expression de gènes impliqués dans la spécification (ApoE et Noggin) et dans la maturation (SCG10/Stathmin2 et TH) neuronale. En conclusion, nos résultats démontrent, pour la première fois, qu’une protéine virale perturbe la neurogenèse GABAergique humaine, un processus connu pour être dérégulé dans certaines maladies psychiatriques. Ils améliorent ainsi notre compréhension de la pathogenèse de ce virus persistant et de son rôle possible dans les maladies psychiatriques chez l’homme
Borna disease virus (BDV) is a persistent neurotropic virus causing neurobehavioral disorders in animals and possibly humans. Using human neural progenitor cells, it had been shown, before my arrival in the laboratory, that BDV induces an alteration in human neurogenesis. Here, we aimed at identifying the viral determinants involved in BDV-induced impairment of neurogenesis and at characterizing the underlying molecular mechanisms. We demonstrated that the phosphoprotein (P) and the nucleoprotein (N), but not the X protein, reduce neurogenesis. Focusing on the role of P, we evidenced an impairment of GABAergic neurogenesis. Then, seeking for the molecular mechanisms responsible for P-induced inhibition of neurogenesis, we showed that it induces a decrease in the expression of cellular factors involved in either neuronal specification (ApoE, Noggin) or maturation (SCG10/Stathmin, TH). Thus, in this study, we demonstrated for the first time that a viral protein is capable of inhibiting GABAergic neurogenesis, a process that is dysregulated in some psychiatric diseases. Our results improve our understanding of the pathogenesis of this persistent neurotropic virus and of its possible role in psychiatric disorders

Les pathologies dépressives se caractérisent par des symptômes hétérogènes impliquant de nombreuses régions cérébrales. L'une d'entre elles, l'hippocampe, est le siège d'un processus physiologique, appelé neurogenèse, qui, chez l'adulte, serait impliqué dans l'étiologie de la dépression et la réponse au traitement antidépresseur.L'objectif de ce travail a été d'étudier le rôle des 4 étapes du processus de neurogenèse hippocampique dans l'action des antidépresseurs dans un modèle physiopathologique de la dépression, chez la Souris adulte.

Chez les espèces gyrencéphaliques, et en particulier chez l'homme, la forte augmentation de la taille du néocortex est largement soutenue par une niche neurogénique élargie, la zone sous-ventriculaire externe (oSVZ). Cela est dû en grande partie à l'amplification d'une population de cellules souches neurales, les cellules gliales radiales basales (bRG, également appelées oRG). Les cellules bRG colonisent la zone sous-ventriculaire externe grâce à un mouvement dépendant de l'acto-myosine appelé translocation somale mitotique (MST). Le mécanisme moléculaire exact de la MST, la question de savoir si le cytosquelette des microtubules contrôle également d'autres étapes de la translocation des cellules bRG et la contribution de ces mouvements à la dissémination des cellules bRG dans le néocortex humain en développement sont toutefois inconnus. Ici, en utilisant l'imagerie en direct du tissu fœtal humain de la semaine 14-21 et des organoïdes cérébraux, nous identifions un mode de translocation en deux étapes pour les cellules bRG. En plus de la TMS, les cellules bRG subissent un mouvement dépendant des microtubules pendant l'interphase, que nous appelons translocation somale interphasique (TSI). L'IST est plus lente que la TMS et contrôlée par le complexe LINC qui recrute le moteur moléculaire dynéine et son activateur LIS1 vers l'enveloppe nucléaire pour le transport. Par conséquent, le TSI est affecté dans les organoïdes dérivés de patients LIS1. Nous montrons en outre que la TMS se produit pendant la prométaphase et qu'il s'agit donc d'un événement de translocation du fuseau mitotique. Le TSI et le TMS sont tous deux bidirectionnels, avec un mouvement basal net de 0,57 mm par mois de gestation du fœtus humain.Nous montrons que 85% de ce mouvement dépend de l'IST, qui est à la fois plus polarisé et plus processif que le MST.Enfin, nous démontrons que l'IST et le MST sont conservés dans les cellules de glioblastome liées à bRG et qu'ils interviennent par les mêmes voies moléculaires. Dans l'ensemble, notre travail identifie comment les cellules bRG colonisent le cortex fœtal humain et comment ces mécanismes peuvent être liés à des conditions pathologiques
In gyrencephalic species, and in particular in humans, the strong size increase of the neocortex is largely supported by an expanded neurogenic niche, the outer subventricular zone (oSVZ). This is largely due to the amplification of a neural stem cell population, the basal radial glial cells (bRGs, also known as oRGs). bRG cells colonize the oSVZ through an acto-myosin dependent movement called mitotic somal translocation (MST). The exact molecular mechanism of MST, whether the microtubule cytoskeleton also controls other steps of bRG cell translocation, and the contribution of these movements to bRG cell dissemination into the human developing neocortex are however unknown. Here, using live imaging of gestational week 14-21 human fetal tissue and cerebral organoids, we identify a two-step mode of translocation for bRG cells. On top MST, bRG cells undergo a microtubule-dependent movement during interphase, that we call interphasic somal translocation (IST). IST is slower than MST and controlled by the LINC complex that recruits the dynein molecular motor and its activator LIS1 to the nuclear envelope for transport. Consequently, IST is affected in LIS1 patient derived organoids. We furthermore show that MST occurs during prometaphase and is therefore a mitotic spindle translocation event. MST is controlled by the mitotic cell rounding molecular pathway, that increases the cell cortex stiffness to drive translocation. Both IST and MST are bidirectional with a net basal movement of 0,57 mm per month of human fetal gestation. We show that 85% of this movement is dependent on IST, that is both more polarized and more processive than MST. Finally, we demonstrate that IST and MST are conserved in bRG-related glioblastoma cells and occur through the same molecular pathways. Overall, our work identifies how bRG cells colonize the human fetal cortex, and how these mechanisms can be linked to pathological conditions

L'hypothalamus joue un rôle crucial dans le contrôle de l'homéostasie énergétique. Chez l'adulte, cette zone est plastique afin de s'adapter rapidement aux pressions environnementales. Ces remodelages hypothalamiques sont perturbés lors de pathologies métaboliques comme l'obésité. Nous nous sommes demandé si un régime gras provoquant des pathologies de surcharges à long terme, provoquait des modifications rapides du réseau hypothalamique chez l'individu adulte. Pour répondre à cette question, nous avons mis en place un modèle de souris présentant une réponse homéostatique rapide à un régime gras, et nous avons évalué deux types de plasticités hypothalamiques: la plasticité synaptique et la neurogenèse. Nos résultats montrent une stimulation des neurones anorexigènes dès les 3 premiers jours sous régime. Ce phénomène implique la polysialisation de la protéine d'adhésion NCAM. Nous avons également démontré que le remaniement de ces connexions synaptiques s'accompagne d'une augmentation de la prolifération cellulaire. Le blocage de cette prolifération avec l'anti-mitotique araC empêche la réponse homéostatique et accélère de manière drastique l'apparition de l'obésité. Ceci suggère que les nouvelles cellules produites sont essentielles pour le maintien de l'équilibre énergétique. Ces nouvelles cellules se différencient majoritairement en neurones quelque soit le régime, mais le régime gras va diriger la maturation des nouveaux neurones vers un phénotype anorexigène. Nos expériences montrent que suite à un déséquilibre énergétique, l'hypothalamus subit une succession de modifications plastiques conduisant à un rapide rétablissement de l'homéostasie énergétique

Depuis sa détection par Altman et Das en 1965, l’existence d’une neurogenèse adulte universelle dans le règne animal a été l’objet de controverses. Elle a été étudiée dans de nombreuses espèces animales, en particulier chez l’un des mammifères possédant un cerveau extrêmement bien développé :l’Homme. Un cerveau bien développé ne signifie cependant pas nécessairement qu’il y existe une neurogenèse accrue, au contraire. Dans notre travail, nous avons étudié la neurogenèse hippocampique adulte dans un modèle de rongeur :la souris. Un petit cerveau, sans circonvolutions, mais présentant une neurogenèse adulte conséquente. La neurogénese hippocampique adulte est un processus impliqué dans le fonctionnement de la mémoire, dont le dysfonctionnement est un symptôme de plusieurs maladies neurodégénératives dont la maladie d’Alzheimer.Le premier objectif de cette thèse est consacré à l’analyse comparative de la neurogenèse hippocampique adulte dans le cerveau de souris wild-type (WT) et de souris transgéniques modélisant une maladie neurodégénérative (Tg30) :une forme familale de démence frontotemporale (FTLD-17) faisant partie du groupe des Tauopathies, dont fait aussi partie la maladie d’Alzheimer. Cinq modèles murins ont été étudiés :des souris WT, Tg30, Tg30/tauKO, tauKO et htau/tauKO. Ces trois dernières lignées n’expriment pas de protéines tau murines, et les souris htau/tauKO expriment uniquement les 6 isoformes WT de protéines tau humaines. Dans ces différents modèles, nos analyses immunohistochimiques ont démontré la présence de nombreuses cellules souches et de précurseurs neuronaux dans la zone sous-granulaire du gyrus denté, l’une des zones neurogéniques du cerveau murin, également présente chez l’Homme. Par comparaison avec les souris WT, la neurogenèse est augmentée dans la zone sous granulaire du gyrus denté chez les souris Tg30/tauKO, alors qu’elle est diminuée chez les souris Tg30. Nous avons démontré que le volume et le nombre de neurones granulaires sont significativement plus importants dans l’hippocampe des souris htau/tauKO et tauKO, alors que le nombre de neurones immatures y est réduit. Afin d’étudier la neurogenèse chez l’Homme, nous avons réalisé des marquages immunohistochimiques sur des coupes d’hippocampes humains de sujets contrôles et atteints de maladie d’Alzheimer. Toutefois, les conditions de fixation, les délais post-mortem ainsi que la variabilité intra-individuelle ne nous ont pas permis de visualiser cette neurogenèse ni de pouvoir affirmer ou réfuter son existence chez l’Homme. Ces résultats soulignent le rôle protecteur de la réduction d’expression de tau dans les déficits de la neurogenèse hippocampique adulte dans ces modèles de tauopathies.Le second objectif de ce travail était d’approfondir la compréhension des mécanismes de propagation et de nucléation de la protéine tau pathologique. En effet, l’injection stéréotaxique de fractions enrichies en agrégats fibrillaires (PHF) extraits du cerveau de patients atteints de la maladie d’Alzheimer dans le gyrus denté de souris exprimant uniquement les six isoformes de la protéine tau humaine (htau/tauKO) induit la formation d’agrégats neuronaux de protéines tau et leur propagation intra- et interhémisphérique. Ces inclusions présentent de nombreuses caractéristiques similaires à celles des dégénérescences neurofibrillaires retrouvées lors de la maladie d’Alzheimer. Cependant, les inclusions formées ici correspondent vraisemblablement à des stades précoces d’agrégation, car ils ne sont pas mis en évidence par des marqueurs identifiant des modifications post-traductionnelles plus tardives des dégénérescences neurofibrillaires. Ce modèle htau/tauKO injecté avec des PHF représente un modèle plus proche de la physiopathologie humaine et qui permettra de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la formation et la propagation des agrégats de proteines tau dans plusieurs maladies neurodégéneratives.
Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine)
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La neurogenèse correspond à la capacité du cerveau à former de nouveaux neurones. Ce mécanisme permet d’induire des changements structurels et fonctionnels dans le cerveau pouvant atténuer le déclin cognitif observé avec l’âge. Cette neuroplasticité persiste à l’âge adulte mais diminue au cours de la vie. Au cours de ce travail, nous avons caractérisé l’évolution des fonctions cognitives et de la neurogenèse avec l’âge chez le Microcèbe (Microcebus murinus) qui présente des changements morphologiques, comportementaux et physiologiques similaires à ceux observés chez l’Homme au cours du vieillissement. Nous avons pu montrer qu’une partie des animaux âgés présentaient une diminution de leurs capacités cognitives tandis que d’autres ont conservé des performances à un niveau équivalent à celui des individus jeunes. Ce maintien des fonctions cognitives avec l’âge pourrait être dû en partie au processus de neurogenèse. En effet, au niveau de la zone sous-ventriculaire, la balance neurone/glie serait en faveur de la neurogenèse dans la partie dorsale tandis que l’oligodendrogenèse serait favorisée dans la corne. La stimulation de la neurogenèse pourrait permettre de remplacer les neurones lésés avec l’âge ou détruits par un traumatisme. Parmi les stratégies possibles pour stimuler ce mécanisme, l’alimentation et l’activité physique apparaissent être des interventions pertinentes. Au cours de ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés, en particulier, à l’impact d’une supplémentation en acides gras polyinsaturés n-3 ainsi qu’à la combinaison de la restriction calorique et de l’activité physique à l’âge adulte. Ces interventions ont induit une amélioration des fonctions cognitives associée à une hausse du nombre de nouveaux neurones. Ces différentes approches constituent donc une stratégie non médicamenteuse prometteuse afin de lutter contre le déclin des fonctions cognitives au cours du vieillissement en participant à la plasticité cérébrale
Neurogenesis is the ability of the adult brain to build new neurons. This process induces structural and functional changes in the brain that can reduce cognitive decline during aging. This neuroplasticity exists throughout life but it gradually decreases with aging. In this study, we characterized the evolution of cognitive functions and neurogenesis during aging in the grey mouse lemur (Microcebus murinus) that shares morphological, behavioural and physiological changes with aged humans. We observed that some aged animals presented a specific deficit in learning and memory whereas others had cognitive performances equivalent or better than young animals. It might be due to the neurogenesis process that would preserve cognitive functions during aging. Indeed, in the subventricular zone, the balance between neurons and glial cells would be in favour of neurogenesis in the dorsal part while oligodendrogenesis would be favoured in the horn. Stimulation of neurogenesis could help replace neurons lost due to injury or aging. Among the possible strategies to stimulate neurogenesis, food and physical activity seem pertinent. During this thesis project, we studied, in particular, the impact of n-3 polyunsaturated fatty acid supplementation and the combination of caloric restriction and physical activity in adulthood. These interventions induced an improvement of cognitive functions associated with an increase in the number of new neurons. These different approaches constitute a promising strategy without drugs against cognitive decline during aging by participating in brain plasticity

Nous avons identifié des inhibiteurs pharmacologiques de REST capables d’augmenter l’expression d’un ensemble de gènes cibles de REST (gènes RE1) neuronaux dans des cellules souches neurales (NSC) issues de cellules souches embryonnaires humaines (HESC). De tels composés ont pour intérêt de constituer un nouveau type d’outil pour étudier la fonction de REST dans la prolifération et la différenciation des NSC normales ou pathologiques et pourraient posséder des propriétés thérapeutiques dans les maladies ou une sur-activation de REST participe ou marque la pathologie cellulaire telles que la maladie de Huntington ou certaines tumeurs du cerveau. L’identification des inhibiteurs de REST a été réalisée grâce à la technologie puissante du criblage à haut débit (HTS). Le succès de cette méthode a reposé sur l’élaboration d’un test cellulaire fonctionnel robuste de l’activité de REST dans les NSC. Un système rapporteur de cette activité a été construit autour d’une cassette d’expression de la Luciferase Renilla placée sous le contrôle d’un promoteur constitutif fort. Plusieurs sites RE1 ont été insérés en amont de cette cassette afin de rendre l’expression de la Luciferase dépendante de l’activité de REST. Nous avons ainsi isolé le compose x5050, un benzimidazole qui entraîne, comme montre par l’étude transcriptomique, la surexpression spécifique des gènes RE1 neuronaux. x5050 ne modifie ni la transcription de REST ni la fixation de REST sur une séquence oligonucléotidique RE1 marquée. En revanche, x5050 entraîne la diminution du niveau de la protéine REST, vraisemblablement en modulant la dégradation de REST par le système ubiquitine-protéasome
Our goal was to identify pharmacological inhibitors of REST that would be able to increase the expression of a set of neuronal gene targets of REST (RE1 genes) in human neural stem cells (NSCS) derived from human embryonic stem cells (HESC). These compounds would at first provide a new type of tool to better understand REST action on proliferation and differentiation in normal or pathological NSCS and could have therapeutical properties for diseases in which an over-activation of REST is implicated in or influences cellular pathology such as huntington’s disease or some brain tumors. Identification of REST inhibitors was performed using the powerful technology of high throughput screening (HTS). Success of this method was based on the set up of a robust functional cell assay of REST activity in NSCS. A reporter system of this activity has been constructed using an expression cassette of the renilla luciferase placed under control of a strong constitutive promoter. Several RE1 sites have been inserted upstream of this cassette to make the expression of Luciferase dependent on REST activity. We have isolated x5050 compound, a benzimidazole which leads to upregulation of RE1 genes as shown by transcriptomic studies. x5050 modified neither rest transcription nor rest fixation on a labeled nucleotidic RE1 sequence. On the contrary, x5050 treatment induced the decrease in rest protein level, probably by modulating REST degradation by the ubiquitin-proteasome system

Die Neubildung von Neuronen persistiert lebenslang in der Subgranularzellschicht des Hippocampus und der Subventrikularzone des Großhirns und wird als adulte Neuroge-nese bezeichnet. Es wird vermutet, dass diese beim erwachsenen Menschen einen rele-vanten Einfluss auf degenerative Veränderungen, verschiedene neurologische Krank-heitsbilder und auf die (Dys-)Funktion des Gedächtnisses hat. Im Tiermodell wurde eine Verringerung der Neurogenese nach chronischer Morphingabe nachgewiesen. Vorarbeiten zeigten einen Zusammenhang zwischen chronischem Heroinmissbrauch und reaktiver Astrogliose, Mikrogliose und einer vermehrten Expression des polysialylated neural cell adhesion molecule im humanen Hippocampus. Daraus leitet sich die Hypothese ab, dass chronischer Heroinmissbrauch, als Modell für eine Abhängigkeitserkrankung, einen Einfluss auf die adulte humane Neurogenese hat. Es wurden in Formalin fixierte Gewebeproben aus dem Hippocampus von Verstorbenen mit einer letalen Heroinintoxikation und mit bekanntem Heroinmissbrauch (n = 20) un-tersucht und mit einer nach Alter und Geschlecht angepassten Kontrollgruppe (n = 28) verglichen. Hierbei wurden spezifische Neurogenesemarker mittels immunhistochemi-scher Methoden angewendet und ausgewertet. Es bestand eine generell sehr geringe zelluläre Proliferationsrate und eine signifikante Reduktion Musashi-1 positiver neuro-naler Vorläuferzellen bei gleichzeitig unveränderter Anzahl Nestin positiver reifender und Calretinin positiver migrierender postmitotischer Neurone. Zudem wurde ein ver-ändertes Calretinin-Expressionsmuster als Hinweis auf eventuelle funktionelle neuronale Defizite bei Drogenabhängigen festgestellt. Der potentielle Einfluss von chronischem Heroinmissbrauch auf die adulte humane Neurogenese wird erstmals gezeigt. Die Ergebnisse weisen auf eine negative Beeinflus-sung im Stadium neuronaler Vorläuferzellen und der Zellfunktion migrierender Neurone in der Fallgruppe im Vergleich zu einer gesunden Kontrollgruppe hin. Diese Hemmung der Neurogenese könnte eine Erklärungsmöglichkeit für kognitive Defizite und Funktionsstörungen des Gedächtnisses infolge chronischen Drogenkonsums bieten und zugleich eine Bedeutung bei der Entstehung von Abhängigkeitserkrankungen haben. Insofern könnte sich hier ein Ansatzpunkt für zukünftige Therapiestrategien derartiger Erkrankungen oder ihrer Folgen bieten.

Dans le cadre de la modélisation des pathologies anxio-dépressives, notre équipe a créé par des approches génétiques et pharmacologiques deux modèles de souris, les souris privées des récepteurs 5-HT1A et 5-HT1B de la sérotonine (5-HT1A/1B-/-) et les souris CORT ayant reçu une exposition chronique de corticostérone exogène (modèle CORT). Ces modèles présentent respectivement un phénotype hyper anxieux et anxio-dépressif. A l'aide de la technique des puces à ADN, nous avons tenté de caractériser le phénotype moléculaire des troubles comportementaux observés dans les différentes régions cérébrales cortico-limbiques de ces modèles et de rechercher les effets des antidépresseurs sur le transcriptome. Nos études ont montré que les états anxio-dépressifs induisent des changements transcriptomiques spécifiques des différentes régions cérébrales du circuit cortico-limbique. Les traitements antidépresseurs ont non seulement inversé ces changements moléculaires, mais également induit des transcriptions génomiques régionales spécifiques.

La maladie d'Alexander est une maladie neurodégénérative due à des mutations hétérozygotes du gène GFAP codant le principal filament intermédiaire des astrocytes matures. Nous avons étudié l'effet des mutations GFAP dans l'hippocampe d'un patient avec AxD infantile et de deux souris knockin, l'une portant une mutation dans le rod domain (p.R85C) et l'autre dans le tail domain (p.T409I). Chez le patient, nous décrivons pour la première fois: (i) des changements morphologiques sévères des cellules GFAP+ dans la zone subgranulaire du gyrus denté, qui ont perdu la plupart de leurs processus radiaux; (ii) une réactivité microgliale; (iii) et un déficit de la neurogénèse hippocampique postnatale. Nous avons trouvé des anomalies similaires dans les deux souris knockin, plus sévères chez les homozygotes. La comparaison de ces modèles a montré que ces anomalies prédominent chez les souris GFAPT409I, tandis que l’accumulation de GFAP est supérieure chez les souris GFAPR85C. La comparaison des deux modèles de souris a montré que les conséquences pathologiques dépendent la localisation de la mutation dans la GFAP. Ces résultats suggèrent qu'en plus du gain évident de fonction, d'autres dysfonctions astrocytaires dans peuvent être dues à une perte de fonction. De plus, nous avons traité les souris mutantes avec de la ceftriaxone, connu pour son effet neuroprotecteur, mais nous n'avons observé aucun effet significatif. Enfin, la mégalencéphalie étant fréquente chez les patients AxD, nous avons mesuré la quantité d'eau cérébrale chez les souris mutantes GFAP. Nous avons trouvé une augmentation significative de la teneur en eau chez les souris GFAPR85C/R85C âgées d'un an. Nous avons observé une localisation anormale de l'AQP4 dans les astrocytes des asouris mutées, pouvant participer au déséquilibre hydrique cérébral
Alexander disease is a neurodegenerative disorder caused by heterozygous mutations of GFAP gene coding the major intermediate filament of mature astrocytes. We studied the effect of GFAP mutation in the hippocampus of infantile onset AxD patient and two novel knockin mouse models, one bearing a mutation located in the rod domain (p.R85C), and the other bearing a mutation located in the tail domain (p.T409I) of mouse Gfap. In the AxD patient, we describe for the first time: (i) obvious morphological changes of GFAP+ cells in the subgranular zone of the dentate gyrus, which have lost most of their radial processes; (ii) microglial reactivity; (iii) and deficit in postnatal hippocampal neurogenesis. We found similar abnormalities in the two knockin mouse lines, more obvious in homozygous mice. A comparison of these mouse models showed that pathological findings predominated in the GFAPT409I mice, whereas GFAP accumulated in larger amounts in the GFAPR85C mice. The comparison of the two mouse models showed that their pathological consequences depend on the location of the mutated residues in GFAP. These findings suggest that in addition to the evident gain of GFAP function, other astrocyte dysfunctions in this disease may be due to a loss of function of GFAP. In addition, we treated the mice mutants with ceftriaxone, which has been reported to have a neuroprotective effect, but we observe no significant effect. Finally, AxD patients have often megalencephaly, therefore we measured the brain water content in AxD mouse models. We found a significant increase in brain water content in the one year old GFAPR85C/R85C mice vs controls. We observed mislocalization of AQP4 in mutant mice astrocytes that can participated to water imbalance in brain

Le développement des fonctions cognitives supérieures observée au cours de l'évolution des mammifères, repose sur la capacité des progéniteurs corticaux à augmenter leur production neuronale et ainsi étendre la surface du neocortex. Chez les mammifères dit gyrencéphaliques, où la période de production neuronale est allongée, la régulation du type de division, proliférative ou neurogénique, des progéniteurs corticaux est d'autant plus importante pour garantir l'accumulation de neurones. Dans le télencéphale dorsal, à l'origine du néocortex, c'est l'articulation de la voie de signalisation Notch et du gène proneural Neurogenin2 (NEUROG2) qui contrôle le choix de division. L'expression de NEUROG2 à elle seule étant suffisante pour induire la production de neurones dans le néocortex, sa régulation au niveau génique a déjà fait l'objet d'études approfondies chez la souris. Cependant, de nouveaux travaux démontrent qu'au niveau protéique, les modifications post-traductionnelles peuvent aussi influencer profondément l'activité et la stabilité des protéines. Ainsi, la modulation du site de phosphorylation T149 de NEUROG2 dans le néocortex murin perturbe les proportions de progéniteurs corticaux et les différents sous types de neurones des couches profondes et superficielles qu'ils produisent. Toutefois, il n'est pas connu comment ces régulations pourraient moduler l'activité de NEUROG2 sous des niveaux endogènes et comment cela pourrait affecter le développement du néocortex humain.Nous avons donc supposé que la régulation de l'activité de NEUROG2 via la modulation du site de phosphorylation T149 pourrait réguler la différenciation des progéniteurs corticaux en neurones dans le développement cortical humain.Afin de tester cette hypothèse, nous avons utilisé des organoïdes corticaux issus de la différenciation de cellules iPS génétiquement remodifiées. Nous avons commencé par étudier le rôle de NEUROG2 dans la différenciation neuronale des progéniteurs en induisant la perte d'expression de NEUROG2 grâce aux ciseaux moléculaires CRISPR/Cas9. Nous avons observé une diminution des proportions de neurones à des stades intermédiaire et avancé du développement des organoïdes corticaux. A cela s'ajoute une ventralisation des progéniteurs corticaux via la diminution de l'expression de gènes leur conférant une idendité dorsale et une augmentation de ceux leur conférant une identité ventrale. Ainsi, grâce à la validation du rôle crucial de NEUROG2 dans la neurogénèse corticale chez l'humain, nous avons étudié comment la perte du site de phosphorylation T149 de NEUROG2 via son remplacement par une Alanine, T149A affecte la production neuronale dans le néocortex humain.Pour cela, nous avons combiné de l'imagerie sur cellules vivantes et fixées dont nous avons quantifiés les proportions avec des algorithmes d'apprentissage profond combinées à des techniques de reprogrammtion cellulaire ainsi que du séquencage ARN et de la ChIP pour étudier les propriétés de notre NEUROG2 T149A mutant sur la neurogeneses corticale. Nous avons observé que la mutation T149A homozygote ne change ni l'expression de NEUROG2 dans les cellules de la glie radiaire ni dans les progéniteurs intermédiaires, ni sa capacité à se lier à l'ADN et à activer l'expression de ses gènes cibles. Cependant, nous avons observé que les cellules de la glie radiaire effectuent plus de divisions neurogéniques, produisant donc plus de neurones, aux stades intermédiaire et avancé du développement des organoïdes corticaux. On note d'autre part que ce phénotype s'accompagne d'une augmentation de l'expression des gènes responsables de l'organisation structurale et fonctionnelle du cil des cellules de la glie radiaire. Or, ces gènes sont moins exprimés dans les mutants NEUROG2 KO suggérant un lien fort entre ce cil, NEUROG2, son profil de phosphorylation, et la régulation de la neurogénèse corticale chez l'humain ce qui pourrait donc constituer un potentiel mécanisme moléculaire
Neocortical expansion throughout evolution has been responsible for higher-order cognitive abilities and relies on the increased proliferative capacities of cortical progenitors to increase neuronal production. Therefore, in gyrencephalic species such as humans and primates, where the neurogenic period is protracted, the regulation of the balance between progenitor maintenance and differentiation is of key importance for the right neuronal production. The control of this balance in the dorsal telencephalon, which gives rise to the neocortex, is mediated by feedback regulation between Notch signaling and the proneural transcription factor Neurogenin2 (NEUROG2). As the expression of NEUROG2 alone is sufficient to induce neurogenesis in the neocortex, its regulation at the gene level has been extensively studied in mice. However, recent findings highlight that regulation at the protein level through post-translational modifications can profoundly influence protein activity and stability. Indeed, the modulation of the conserved NEUROG2 T149 phosphorylation site in the developing mouse neocortex results in an altered pool of progenitors and number of neurons in the deep and upper layers. Nevertheless, it is not known how such post-translation modification regulates NEUROG2 activity in the development of the human neocortex under endogenous levels and its contribution to the development of the neocortex.We hypothesize that modulation of the activity of the transcription factor NEUROG2 through this T149 phosphorylation site may regulate the pace of the temporal advance of human cortical progenitors down the differentiation landscape.To test this hypothesis in humans, we used 3D cortical organoids derived from CRISPR/Cas9 engineered iPSCs lines to study cortical neurogenesis. Before diving into the role of post translational modifications regulating NEUROG2 activity we started by confirming, for the first time in humans that Neurogenin2 is indeed the gateway gene of neuronal differentiation. In differentiated iPSCs NEUROG2 KO clones, we observed reduced proportions of neurons after 70 and 140 days in vitro at both the mid and late stages of cortical organoid development. This phenotype is accompanied by a ventralization of these dorsal forebrain organoids with a downregulation of the genes encoding for the dorsal forebrain identity and an upregulation of the genes encoding for the ventral forebrain identity. Knowing that Neurogenin2 is required for cortical neurogenesis, we next studied how the loss of NEUROG2 phosphorylation site T149 by its replacement with an Alanine (T149A) at endogenous levels alters neuronal production. To this end we combined live imaging of radial glial clones, immunohistochemistry for key cell fate markers, machine-learning based cell type quantification, transcriptional activation and stem cell reprogramming assays, RNA sequencing and chromatin immunoprecipitation to analyze cortical neurogenesis. We found, on the one hand, the TA/TA mutant does not change the pattern of NEUROG2 expression in both radial glial cells and intermediate progenitors, nor its ability to bind and activate target genes or reprogram human stem cells to neurons. However, the TA/TA mutant radial glia switch their division mode from proliferative to neurogenic and generate more neurons at both the mid and late stages of cortical development in organoids. Mechanistically, we found that this phenotype is accompanied by an upregulation of the genes encoding the organization and the movements of the primary cilium of radial glial cells, which are downregulated in the NEUROG2 KO clones. These results suggest a strong link between the primary cilium, Neurogenin2, and its phosphorylation profile with the regulation of neurogenesis in human cortical organoids

La stimulation cérébrale profonde (DBS) du gyrus cingulaire subgénual est actuellement en coursd'évaluation comme nouvelle cible thérapeutique chez les patients souffrant de dépression majeure.Afin de caractériser les mécanismes sous-jacents l'action de la DBS, et plus particulièrement, lapossible implication du système glial, les effets de la stimulation du cortex préfrontal infralimbique surplusieurs marqueurs précliniques de la réponse antidépressive ont été évalués chez le rat. Ce travailde thèse, en utilisant des approches électrophysiologiques, immunohistochimiques etcomportementales, montre que la DBS aigue (130 Hz, 150 μA) induit des comportements pseudoantidépresseurs(évalués dans le test de nage forcée) qui sont associés à une augmentation del'activité des neurones 5-HT du raphé dorsal et de la neurogenèse du gyrus denté. De plus, la DBSaigue est capable de renverser les effets du stress sur la métaplasticité synaptique hippocampique.Par ailleurs, la DBS à plus faible intensité (20 μA, 130 Hz) induit des effets pro-cognitifs, i.e. unefacilitation de la plasticité synaptique au sein de l'hippocampe dorsal et une amélioration desperformances mnésiques des rats dans le test de reconnaissance d'objet. De façon importante, ceseffets neurobiologiques sont prévenus par une lésion pharmacologique gliale avec la gliotoxine Lalpha-aminoadipic acid. Ensemble, nos données in vitro et in vivo soulignent pour la première fois lerôle crucial des astrocytes dans les mécanismes d'action de la DBS. Cette étude propose donc quel'intégrité du système glial au niveau le site de stimulation est un pré-requis majeur afin d'optimiserl'efficacité de la DBS

Imprinted genes play important roles in brain development. As the neural developmental capabilities of human parthenogenetic embryonic stem cells (hpESCs) with only a maternal genome were not assessed in great detail, hence here the potential of hpESCs to differentiate into various neural subtypes was determined. In addition DNA methylation and expression of imprinted genes upon neural differentiation was also investigated. The results demonstrated that hpESC-derived neural stem cells (hpNSCs) showed expression of NSC markers Sox1, Nestin, Pax6, and Musashi1 (MS1), the silencing of pluripotency genes (Oct4, Nanog) and the absence of activation of neural crest (Snai2, FoxD3) and mesodermal (Acta1) markers. Moreover, confocal images of hpNSC cultures exhibited ubiquitous expression of NSC markers Nestin, Sox1, Sox2 and Vimentin. Differentiating hpNSCs for 28 days generated neural subtypes with neural cell type-specific morphology and expression of neuronal and glial markers, including Tuj1, NeuN, Map2, GFAP, O4, Tau, Synapsin1 and GABA. hpNSCs also responded to region-specific differentiation signals and differentiated into regional phenotypes such as midbrain dopaminergic- and motoneuron-type cells. hpESC-derived neurons showed typical neuronal Na+/K+ currents in voltage clamp mode, elicited multiple action potentials with a maximum frequency of 30 Hz. Cell depicted a typical neuron-like current pattern that responded to selective pharmacological blockers of sodium (tetrodotoxin) and potassium (tetraethylammonium) channels. Furthermore, in hpESCs and hpNSCs the majority of CpGs of the differentially methylated regions (DMRs) KvDMR1 were methylated whereas DMR1 (H19/Igf2 locus) showed partial or complete absence of CpG methylation, which is consistent with a parthenogenetic (PG) origin. Upon differentiation parent-of-origin-specific gene expression was maintained in hpESCs and hpNSCs as demonstrated by imprinted gene expression analyses. Together this shows that despite the lack of a paternal genome, hpNSCs are proficient in differentiating into glial- and neuron-type cells, which exhibit electrical activity similar to newly formed neurons. Moreover, maternal-specific gene expression and imprinting-specific DNA-methylation are largely maintained upon neural differentiation. hpESCs are a means to generate histocompatible and disease allele-free ESCs. Additionally, hpESCs are a unique model to study the influence of imprinting on neurogenesis
Imprinted Gene spielen eine wichtige Rolle bei der Gehirnentwicklung. Da das neurale Entwicklungspotenzial von hpESCs bisher noch nicht ausführlich untersucht wurde, war das Ziel dieser Arbeit das Differenzierungspotenzial von hpESCs zu verschiedenen neuralen Subtypen zu untersuchen. Außerdem wurden die DNA-Methylierung und Expression imprinted Gene in hpESCs während der neuralen Differenzierung analysiert. Die Ergebnisse zeigten, dass von hpESCs abgeleitete neurale Stammzellen (hpNSCs) die NSC-Marker Sox1, Nestin, Pax6 und Musashi1 (MS1) exprimierten, Pluripotenzmarker-Gene (Oct4, Nanog) abschalteten und keine Aktivierung von Markern der Neuralleistenzellen (Snai2, FoxD3) sowie dem mesodermalen Marker Acta1 stattfand. Immunfärbungen zeigten weiterhin, dass aus hpESCs abgeleitete Stammzellen die NSC-Marker Nestin, Sox1, Sox2 und Vimentin auf Proteinebene exprimierten. Durch gerichtete neurale Differenzierung für 28 Tage konnten aus hpESCs neurale Subtypen abgeleitet werden, die eine neurale Zelltyp-spezifische Morphologie aufweisen und positiv für neuronale und gliale Marker wie Tuj1, NeuN, Map2, GFAP, O4, Tau, Synapsin1 und GABA sind. Um aus hpNSCs dopaminerge und Motoneuronen abzuleiten, wurden während der Differenzierung Morphogene und trophische Faktoren zugegeben. Elektrophysiologische Analysen konnten zeigen, dass die in vitro differenzierten Neuronen, die von hpESCs abgeleitet wurden, für Neurone typische Na+/K+ Ströme sowie Aktionspotentiale (30 Hz) vorweisen ausbilden und auf ausgewählte pharmakologische Natrium- (Tetrodotoxin) und Kalium- (Tetraethylammonium) Kanal-Blocker reagierten. Desweiteren war der Großteil der CpGs von differentiell methylierten Regionen (DMRs) KvDMR1 in hpESCs und hpNSCs methyliert, während DMR1 (H19/Igf2 Locus) eine partiell oder komplett abwesende CpG-Methylierung zeigte, was dem parthenogenetischen Ursprung entspricht. Während der Differenzierung wurde die elternabhängige (parent-of-origin) spezifische Genexpression in hpESCs und hpNSCs aufrechterhalten, wie mit Genexpressionsanalysen imprinted Gene gezeigt werden konnte. In der Summe zeigen die hier dargestellten Ergebnisse, dass hpESCs, die kein paternales Genom besitzen, keine Beeinträchtigung im neuralen Differenzierungspotential zeigten und zu Gliazellen und Neurone differenziert werden konnten. Elektrophysiologische Analysen zeigten ferner, dass von hpESCs abgeleitete Neurone funktionell sind. Zudem wird die Expression maternal-spezifischer Gene und die Imprinting-spezifische DNA-Methylierung während der Differenzierung größtenteils aufrechterhalten. In der Summe stellen hpESCs ein einzigartiges Modell dar, um den Einfluss des Imprintings auf die Neurogenese zu untersuchen

Zusammenfassung Im Zuge der Säugerentwicklung entsteht aus der totipotenten Eizelle ein Organismus aus mehr als 200 verschiedenen Zelltypen. Dabei wird die Entwicklung und der Erhalt des Tieres von Stammzellen gewährleistet. Während der Embryonalentwicklung gibt es nur transient vorkommende Stammzelltypen, während der adulte Körper die Homoeostase mittels permanent vorhandener somatischer Stammzellen aufrechterhält. Als kennzeichnend für die somatischen Stammzellen galt, dass sie nur die Zellen ihres Gewebes ersetzen können. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob SSZ tatsächlich auf die Bildung von Zellen ihres Stammzellkompartiments beschränkt sind. Dazu wurden drei verschiedene Stammzelltypen, murine hämatopoetische und humane HSZ sowie murine NSZ in murine Präimplantationsblastozysten injiziert. Da dies die Zellen mit einer Umgebung exponiert, von der die Bildung aller Zelltypen des erwachsenen Tieres ausgeht. Es konnte gezeigt werden, dass zur Mitte der Schwangerschaft Nachkommen aller drei injizierten Stammzelltypen sich präferentiell in den fötalen hämatopoetischen Geweben befinden. Für humane hämatopoetische und murine NSZ wurde gezeigt, dass diese hämatopoetische Vorläufer in hämatopoetischen Geweben der Embryonen bilden, sowie dass Nachkommen dieser Zellen ein erythroides Genexpressionsmuster aktivieren. Der Vergleich adulter chimärer Tiere zeigte, dass HSZ zu nahezu gleichen Teilen neurale und hämatopoetische Gewebe besiedelt hatten. Nachkommen neuraler Stammzellen dagegen vor allem in neuralen Geweben adulter Tiere gefunden wurden. Aus diesen Ergebnisssen lässt sich ableiten, dass SSZ durch die Exposition mit der frühen embryonalen Mikroumgebung zur Bildung heterologer Zelltypen angeregt werden können. Außerdem demonstrieren diese Ergebnisse das unterschiedliche Entwicklungspotenzial von HSZ und NSZ und grenzen es gegenüber dem pluripotenten Differenzierungspotenzial von ES-Zellen ab
Summary During mammalian ontogeny an organism develops from a totipotent zygot that is composed of more than 200 distinct cell types. The development and the maintanance of the organism is dependent on somatic stem cells. Transient stem cell types exist during early embryonic development, but homoestasis of the adult is maintained by resident somatic stem cells. The restriction in committent to the exclusive generation of cells of their own stem cell system was considered as a hallmark of adult stem cells. The objective of the present thesis was to investigate whether somatic stem cells are truly restricted to the generation of cells belonging to their own stem cell system only. To this end three somatic stem cell types, murine hematopoietic, human hematopoietic and murine neural stem cells were injected into murine blastocysts. The blastocysts provides the injected stem cells with a microenvironment permissive for the generation of all cell types of the adult organism. It could be shown using this method that progeny of murine and human hematopoietic and murine neural stem cells preferentially engrafted the hematopoietic tissues of the developing embryo. Furthermore, injection of human hematopoietic and murine neural stem cells gave rise to hematopoietic progenitors cells in fetal hematopoietic tissues, and generated cells with an erythroid gene expression pattern. Comparison of adult chimeric animals revealed that progeny of hematopoietic stem cells had engrafted hematopoietic and neural tissues to a similar extent, whereas progeny of neural stem cells was preferentially detected in neural tissues. This result indicates, that somatic stem cells can generate heterologous cells if exposed to the early embryonic environment. Furthermore, it demonstrates the distinct and different developmental potentials of hematopoietic and neural stem cells and and distinguishes them from the pluripotent differentiation potential of ES-cells

Die Neubildung von Neuronen persistiert lebenslang in der Subgranularzellschicht des Hippocampus und der Subventrikularzone des Großhirns und wird als adulte Neuroge-nese bezeichnet. Es wird vermutet, dass diese beim erwachsenen Menschen einen rele-vanten Einfluss auf degenerative Veränderungen, verschiedene neurologische Krank-heitsbilder und auf die (Dys-)Funktion des Gedächtnisses hat. Im Tiermodell wurde eine Verringerung der Neurogenese nach chronischer Morphingabe nachgewiesen. Vorarbeiten zeigten einen Zusammenhang zwischen chronischem Heroinmissbrauch und reaktiver Astrogliose, Mikrogliose und einer vermehrten Expression des polysialylated neural cell adhesion molecule im humanen Hippocampus. Daraus leitet sich die Hypothese ab, dass chronischer Heroinmissbrauch, als Modell für eine Abhängigkeitserkrankung, einen Einfluss auf die adulte humane Neurogenese hat. Es wurden in Formalin fixierte Gewebeproben aus dem Hippocampus von Verstorbenen mit einer letalen Heroinintoxikation und mit bekanntem Heroinmissbrauch (n = 20) un-tersucht und mit einer nach Alter und Geschlecht angepassten Kontrollgruppe (n = 28) verglichen. Hierbei wurden spezifische Neurogenesemarker mittels immunhistochemi-scher Methoden angewendet und ausgewertet. Es bestand eine generell sehr geringe zelluläre Proliferationsrate und eine signifikante Reduktion Musashi-1 positiver neuro-naler Vorläuferzellen bei gleichzeitig unveränderter Anzahl Nestin positiver reifender und Calretinin positiver migrierender postmitotischer Neurone. Zudem wurde ein ver-ändertes Calretinin-Expressionsmuster als Hinweis auf eventuelle funktionelle neuronale Defizite bei Drogenabhängigen festgestellt. Der potentielle Einfluss von chronischem Heroinmissbrauch auf die adulte humane Neurogenese wird erstmals gezeigt. Die Ergebnisse weisen auf eine negative Beeinflus-sung im Stadium neuronaler Vorläuferzellen und der Zellfunktion migrierender Neurone in der Fallgruppe im Vergleich zu einer gesunden Kontrollgruppe hin. Diese Hemmung der Neurogenese könnte eine Erklärungsmöglichkeit für kognitive Defizite und Funktionsstörungen des Gedächtnisses infolge chronischen Drogenkonsums bieten und zugleich eine Bedeutung bei der Entstehung von Abhängigkeitserkrankungen haben. Insofern könnte sich hier ein Ansatzpunkt für zukünftige Therapiestrategien derartiger Erkrankungen oder ihrer Folgen bieten.:I. Inhaltsverzeichnis 1 II. Bibliografische Zusammenfassung 2 III. Abkürzungsverzeichnis 3 1. Einführung 4 1.1. Drogenabhängigkeit und Epidemiologie 4 1.2. Heroin 6 1.3. Hippocampus 9 1.4. Adulte Neurogenese 11 1.5. Aufgabenstellung und Ziel der Arbeit 14 2. Materialen und Methoden 18 2.1. Fall- und Kontrollgruppe 18 2.2. Toxikologisch-chemische Untersuchungen 20 2.3. Immunhistochemie 21 2.4. Immunfluoreszenz und konfokale Mikroskopie 25 2.5. Quantifizierung, Datenanalyse und Statistik 26 3. Ergebnisse 28 3.1. Deskriptive Datenanalyse 28 3.2. Musashi-1 30 3.3. Nestin 31 3.4. Calretinin 32 3.5. Ki-67 34 3.6. Doublecortin 35 3.7. Doppelimmunfluoreszenz 36 4. Diskussion 37 4.1. Neurogenese – Proliferation (Ki-67) 38 4.2. Neurogenese – Differenzierung (MSI-1, Nestin) 39 4.3. Neurogenese – Reifung (Calretinin) 42 4.4. Methodische Grenzen und Fehlerbetrachtung 43 4.5. Fazit und Ausblick 46 5. Zusammenfassung der Arbeit 48 6. Literaturverzeichnis 52 7. Anlagen 1-8 65 IV. Selbständigkeitserklärung 73 V. Curriculum vitae 74 VI. Publikationen 75 VII. Danksagung 76