Connexin 43 and Aquaporin 4 modulations in astrocyte, microglia, and glioma cells under therapeutic interference in vitro

  • Recent studies highlight the role of microglia in glioma and signify astrocytes in the pathogenesis of neuromyelitis optica (NMO). This study addressed the molecular-cellular level of the interactions between astrocytes, microglia, and glioma cells under anti-inflammatory and anticonvulsant agents as well as under female sex steroid hormone. The expressions of connexin 43 (Cx43) and aquaporin 4 (AQP4), along with other biological parameters were investigated \(\textit {in vitro}\) in the cultures containing high or low ratio of microglia cells. It was demonstrated that estradiol receptors modulate Cx43 expression in glioma cells under estradiol treatment, estradiol increases astrocytic-AQP4 expression in the inflammatory condition, and levetiracetam and valproic acid activate microglia in the astrocyte-microglia-glioma co-cultures. These findings underline the role of microglia in glioma pathology and provide evidence for new mechanism of function for anticonvulsants and estradiol in glioma and NMO.
  • Neueste Untersuchungen heben die Rolle von Mikroglia in Glioma hervor und bestätigen den Einfluss von Astrozyten auf die Pathogenese von Neuromyelitis Optica (NMO). Diese Studie beschäftigt sich mit den Interaktionen zwischen Astrozyten, Mikroglia und Glioma unter dem Einfluss von Estradiol sowie von antiinflammatorischen und antikonvulsiven Medikamenten. Hierzu wurden die Expression der Proteine Connexin43 (Cx43) und Aquaporin4 (AQP4) sowie anderer biologische Parameter in \(\textit {in vitro}\) mit hohem und niedrigem Anteil Mikroglia untersucht. Es wurde gezeigt, dass die Estradiol-Rezeptoren in Glioma unter Beigabe von Estradiol die Cx43-Expression modulieren, Estradiol im inflammatorischen Zustand die AQP4-Expression in Astrozyten verstärkt und Levetiracetam und Valproinsäure den Anteil aktivierter Mikroglia in den Astrozyten-Mikroglia-Glioma-Zellkulturen erhöhen. Diese Resultate weisen auf neue Wirkmechanismen von antikonvulsiven Medikamenten und Estradiol in Glioma und NMO hin.

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Metadaten
Author:Zahra MoinfarGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-51429
Referee:Pedro FaustmannORCiDGND, Ralf GoldORCiDGND, Mikołaj PawlakGND, Sarah WeigeltGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2017/02/03
Date of first Publication:2017/02/03
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, International Graduate School of Neuroscience
Date of final exam:2016/11/17
Creating Corporation:International Graduate School of Neuroscience
Tag:Aquaporine
GND-Keyword:Gap junction; Gliom; Gliazelle; Östrogene; Antiphlogistikum
Institutes/Facilities:Institut für Anatomie, Abteilung für Neuroanatomie und molekulare Hirnforschung
Dewey Decimal Classification:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Medizin, Gesundheit
faculties:International Graduate School of Neuroscience (IGSN)
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht