Titelaufnahme

Titel
Development of the palisade endings in the extra-ocular muscles of Mini-Pigs
Weitere Titel
Die Entwicklung der Palisaden-Endigungen in den extraokulären Muskeln von Mini-Schweinen
Verfasser / VerfasserinGrafeneder, Jürgen
GutachterBlumer, Roland
Erschienen2018
Umfang64 Seiten
HochschulschriftMedizinische Universität Wien, Diplomarb., 2018
Anmerkung
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Arbeit an der Bibliothek noch nicht eingelangt - Daten nicht geprüft
Datum der AbgabeMärz 2018
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (EN)oculomotor / convergence / lateral-eyed animals / extraocular muscles / eye movements
Zugriffsbeschränkung
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Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Hintergrund: Palisaden-Endigungen (PE) sind neurale Strukturen welche bisher nur in den extra okularen Muskeln (EOM) von Säugetieren nachgewiesen wurden. Die genaue Funktion dieser Strukturen ist unbekannt. Lange wurde angenommen, dass PE ein Teil der Propriozeption der EOM sind aufgrund der strukturellen Merkmale die sich sonst nur in den klassischen Propriozeptoren (Muskelspindel, Gogli-Sehnenorgane) finden. Neuere Forschungsergebnisse zeigten jedoch, dass Axone der PE aus den motorischen Kernen der EOM entstammen und die Vesikel der PE cholinerg sind.

Problemstellung: Bisher wurde die postnatale Entwicklung von PE nur in Säugetieren mit frontal ausgerichteten Augen (z.B. Katzen) beforscht. Hauptfragestellung dieser Studie war die postnatale Entwicklung der PE bei Säugetieren mit lateral ausgerichteten Augen.

Methodik: Zehn Tiere wurden untersucht: Vier Mini-Pigs im Alter von null Tagen und jeweils zwei im Alter von zwei, acht und dreißig Tagen. Untersucht wurde mittels Immunfluoreszenz: (1) Ein AK gegen das Zytoskelett (Neurofilament) zur Färbung der Axone, (2) ein AK gegen das Vesikel-Protein p38 (Synaptophysin) zur Färbung der Vesikel und (3) das Toxin Phalloidin welches an die Aktin-Filamente der Muskelfasern bindet. Des Weiteren wurden AK gegen die Cholin Acetyl Transferase (ChAT) verwendet zur Markierung von cholinergen Vesikeln. Mittels zweifacher ANOVA wurde die Anzahl der PE in Bezug auf Alters- und Muskelgruppen analysiert.

Ergebnisse: Bereits zu Geburt wurden PE in den drei verschiedenen Entwicklungsstadien (Vorläufer, Unreif, Reif) gefunden. Die ANOVA ergab einen statistisch signifikanten Unterschied in der Anzahl der PE zwischen den Muskelgruppen, jedoch keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen den Altersgruppen und keine statistisch signifikante Interaktion. Im M. rectus medialis und M. rectus lateralis fanden sich die meisten PE.

Schlussfolgerungen: Die bereits zur Geburt reifen Palisaden-Endigungen sowie der nicht signifikante Unterschied zwischen den Altersgruppen sprechen für eine pränatale Entwicklung dieser. Dies stellt einen Unterschied zu den bisher untersuchten Säugetieren mit frontal ausgerichteten Augen dar. Dort entwickeln sich die PE erst postnatal und in unterschiedlicher Geschwindigkeit.

Zusammenfassung (Englisch)

Background: Palisade endings (PE) are nervous end organs solely found in the extra ocular muscles (EOM). The specific function of these structures is still unknown. For many decades, it was believed that the palisade endings are part of the proprioception of the EOMs. This was based on structural features otherwise found in classical proprioceptors (i.e. muscle spindles and Golgi tendon organs). However, new results challenge this assumption. First, it was reported that the axons of the palisade endings seem to arise from the motor nuclei of the EOMs. Second, the vesicles present in palisade nerve terminals appear to be cholinergic.

Objective: So far, studies investigating the postnatal development of PE were done in frontal eyed mammals (e.g. in cats). In lateral eyed mammals, the development of PE is completely unknown. This study was set out to investigate the postnatal development of PE in lateral eyed mammals.

Methods: For this purpose, 10 Animals were examined. Four Mini-Pigs at p0 (birth), two at p2 (two days old), two at p8 (eight days old) and two at p30 (thirty days old). The labeling was done using immunofluorescence. Antibodies were used against the cytoskeleton for labeling the axons (neurofilament), the major synaptic vesicle protein p38 for labeling the vesicles (synpatophysin) and the choline acetyl transferase (ChAT) to test whether cholinergic vesicles are present. Muscle fibers were labeled with the toxin phallodin, which binds to actin filaments. Using a two-way ANOVA, the number of the palisade endings between the age- and muscle-groups were analyzed.

Results: We found precursor, immature and fully developed palisade endings at birth. There was a statistically significant difference in the number of palisade endings for the muscle groups but not for the age group and not for interactions between the two. The medial rectus muscle and the lateral rectus muscle presented the highest number of palisade endings.

Conclusions: Fully developed palisade endings at birth and the non-significant result between the age groups suggest the prenatal development of such endings. This is in contrast with the development of PE in frontal eyed mammals where the PE seem to develop postnatally and at different speed.