Titelaufnahme

Titel
The Reelin signaling pathway in the chicken follicle / submitted by Christine Eresheim
VerfasserEresheim, Christine
Begutachter / BegutachterinNimpf, Johannes
Erschienen2014
UmfangXX, 81 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Med. Univ., Diss., 2014
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Reelin / ApoER2 / VLDLR / Dab1 / Hühnerfollikel
Schlagwörter (EN)Reelin / ApoER2 / VLDLR / Dab1 / chicken follicle
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-7100 Persistent Identifier (URN)
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The Reelin signaling pathway in the chicken follicle [5.27 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Der Reelin Signalweg wurde ursprünglich als wichtigster Regulationsmechanismus der Neuronenwanderung während der Entwicklung des Neocortex und anderen laminierten Gehirnstrukturen entdeckt. Reelin, das von Cajal-Retzius Zellen in der Marginalzone sekretiert wird, beeinflusst die Wanderung der Neuronen während der Bildung der charakteristischen sechs-schichtigen Struktur des Neocortex. Auf Reelin reagierende Neuronen exprimieren die beiden Reelin-Rezeptoren, ApoER2 und VLDLR, sowie das intrazelluläre Adaptorprotein Dab1, das für die Aktivierung von abwärts liegenden Molekülen benötigt wird. Das Binden von Reelin an die Rezeptoren führt zur Aktivierung von SFKs und zur Phosphorylierung von Dab1. Dadurch wird PI3K aktiviert, das wiederum den PKB/Akt Weg induziert. Über diesen Weg weiß man, dass er das Cytoskelett verändert und dadurch die Wanderung von Zellen beeinflusst. Die Struktur des Neocortex von Mäusen, denen Reelin fehlt, ist invertiert. Kürzlich wurde gezeigt, dass diese Mäuse auch eine veränderte Gewebshomöostase im Dünndarm haben, hervorgerufen durch eine veränderte Proliferation der Crypt-Zellen. In manchen anderen Geweben beeinflusst eine veränderte Reelin-Exprimierung ebenfalls das Verhalten von Zellen während der Migration sowie ihre Proliferation. Der Reelin Signalweg wurde auch in der Retina des Huhns beschrieben. Die Entwicklung der mehrschichtigen Struktur der Retina erfordert die Proliferation, Wanderung und Differenzierung von Zellen. Die Entwicklung von Hühnerfollikeln is ein komplexer Prozess, der in drei Phasen eingeteilt wird. Die ersten beiden Phasen dauern mehrere Monate und die Oozyten der Follikel beinhalten noch keinen fettreichen gelben Dotter. Während der dritten Phase der Hühnerfollikel-Entwicklung werden riesige Mengen von fettreichen Dotterbestandteilen in die wachsende Oozyte aufgenommen. Dieser Prozess wird begleitet von einer beträchtlichen Zunahme des Volumens und der Oberfläche der Oozyte. Die Gewebsschichten, von denen die Oozyte umgeben wird bestehen aus Theka- und Granulosazellen, die Hormone produzieren und zur mechanischen Stabilität der Oozyte beitragen. Diese beiden Zellschichten müssen mit der anspruchsvollen Aufgabe der Aufrechterhaltung der Gewebsintegrität während der dritten Wachstumsphase fertig werden, was eine streng kontrollierte Zellproliferation erfordert. Die Mechanismen, die in diesen Prozess involviert sind, sind großteils noch unbekannt. Eine vorangegangene Studie hat gezeigt, dass eine Isoform des VLDLR in Granulosazellen des Hühnerfollikels exprimiert ist. In einer anderen Studie wurde gezeigt, dass ApoER2 in Granulosazellen von dominanten Rinderfollikeln exprimiert ist und dass Reelin in der Thekazellschicht dieser Follikel vorhanden ist. Das Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung ob die Komponenten des Reelin Signalwegs im Hühnerfollikel exprimiert sind und ob dieser Signalweg während der Follikulogenese tätig ist und Teil eines Signalübertragungsnetzwerkes ist, das die Follikulogenese dirigiert. Die erhaltenen Ergebnisse lassen stark vermuten, dass der Reelin Signalweg in das Wachstum und die Reifung von Hühnerfolliklen involviert ist. Zum ersten Mal konnte gezeigt werden, dass die Komponenten des Reelin Signalwegs im sich entwickelnden Hühnerfollikel vorhanden sind und dass dieser Signalweg in diesem Organ auch funktionell ist. Reelin, das von Zellen der Thekaschicht exprimiert wird, stimuliert die Proliferation von Granulosazellen von Follikeln der dritten Entwicklungsphase, die ApoER2, VLDLR und Dab1 exprimieren. Während dieser Entwicklungsphase müssen die Granulosazellen auf eine streng kontrollierte und koordinierte Art proliferieren, um die Ansprüche der schnell wachsenden Oozyte zu erfüllen. Reelin, das von Thekazellen neben den Granulosazellen sekretiert wird, ist in diesen Prozess, der für die Aufrechterhaltung der kontinuierlichen Reifung von Hühneroozyten benötigt wird, eingebunden.

Zusammenfassung (Englisch)

The Reelin signaling pathway has been originally identified as a key regulator of neuronal migration during the development of the neocortex and other laminated brain structures. Reelin, secreted by Cajal-Retzius cells located within the marginal zone, orchestrates migration of neurons during the formation of the characteristic six-layered structure of the cortex. Reelin-responsive neurons express the two known Reelin-receptors ApoER2 and VLDLR as well as the intracellular adaptor protein Dab1 which is required for the activation of downstream targets. Binding of Reelin to the receptors leads to the activation of SFKs and to the phosphorylation of Dab1, which further activates PI3K thereby inducing the PKB/Akt pathway. Down-stream events of PI3K involve the modulation of the cytoskeletal organization and thereby influence the migration behavior of the cells. Mice lacking Reelin show a disturbed structure of the neocortex. Recently, it has been shown that these mice also suffer from a disturbed tissue homeostasis in the small intestine. Proliferation of the cells in the crypts is decreased causing a diminished rate of the crypt-villus unit renewal process. In other tissues, altered Reelin expression also influences the migration behavior as well as proliferation of cells. The Reelin signaling pathway has also been described in the developing chicken retina. Development of the multi-layered structure of the retina requires proliferation, migration and differentiation of cells.

Interestingly, two Dab1 isoform were discovered in the chicken retina - one is expressed in proliferating progenitor cells and the second is restricted to differentiated cells. Chicken follicle development is a complex process, which can be divided into three phases. The first two phases last several months and follicles of these phases lack significant amounts of lipid-rich yellow yolk. The third phase of chicken follicle development is characterized by the uptake of massive amounts of lipid-rich yolk precursors into the growing oocyte, which is accompanied by a tremendous increase of volume and surface area. The layers surrounding the oocyte including theca and granulosa cells produce hormones and contribute to the mechanical stability of the oocyte. These tissues have to cope with the demanding challenge of maintaining tissue integrity during the rapid growth phase, which requires tightly controlled cell proliferation. Mechanisms involved in this process are largely unknown. A previous study showed that an isoform of VLDLR is expressed in the granulosa cell layer of the chicken follicle. Another study showed that ApoER2 is expressed in the granulosa layer of dominant bovine follicles, whereas Reelin is expressed in the theca cell layer. This thesis aimed to investigate if the components of the Reelin signaling pathway are expressed in the chicken follicle and if this pathway is part of a signaling network orchestrating folliculogenesis. The results obtained strongly suggest that the Reelin signaling pathway is involved in chicken follicle growth and maturation.

For the first time it was shown that the components of the Reelin signaling pathway are expressed in developing chicken follicles and that this pathway is also functional and operating in this organ. Reelin, expressed in cells of the theca layer, stimulates proliferation of granulosa cells of phase 3 follicles, which express ApoER2, VLDLR, and two Dab1 isoforms. During this developmental phase, granulosa cells have to proliferate in a tightly controlled and coordinated way to accomplish the demands of the rapidly growing oocyte. Reelin, secreted by theca cells located next to the granulosa cells, is involved in this process, which is required to maintain the continuous maturation of chicken oocytes.