Entkoppelung des mRNA-Expressionsmusters von Aquaporin 4, Aquaporin 1, KIR4.1 und Syn-alpha in der chronischen Phase der experimentellen Herpes-simplex-Virus-Enzephalitis

Einleitung: Trotz früher antiviraler Therapie ist die Herpes-Simplex-Virus-Enzephalitis (HSVE) weiterhin mit hoher Mortalität und Morbidität verbunden. Neueste Untersuchungen deuten aber auf sekundäre pathologische Mechanismen hin. AQP4 und AQP1 sind wichtige Wasser-Transport Proteine im Hirngewebe. Eine Schlüsselrolle in der Modulation der Bluthirnschrankenpermeabilität wird für AQP4 im Zusammenhang mit anderen Transport-Molekülen wie KIR 4.1 und dem Strukturprotein alpha- Syntrophin (alpha-syn), vermutet. Eine veränderte Expression von AQP4, AQP1 und KIR 4.1 an der Zellmembran der Astrozyten könnte zur Entstehung eines zytotoxischen Ödems beitragen.

Ziel dieser Arbeit war es mittels quantitativer Fluoreszenz- PCR (Real-time-PCR)im Kurzzeit- und Langzeitverlauf der experimentellen HSVE die Expression der mRNA von AQP4, AQP1, KIR 4.1, und alpha- Syn im Hirngewebe von Mäusen zu untersuchen.

Methode: 24 Mäuse wurden intranasal mit 10(5) pfu HSV-1 Stamm F inokuliert. Die HSVE wurde mittels einer semiquantitativen DNA-Verdünnungs-PCR bestätigt. Zu den Zeitpunkten 3, 7, 10 und 180 Tage nach Inokulation – und jeweils bei 4 negativen Kontrollen im Kurzzeit-und Langzeitverlauf – wurde das Gehirn entnommen. Danach erfolgte eine quantitative Bestimmung von AQP4, AQP1, KIR 4.1, alpha-Syn und GAPDH-mRNA durch Real-time PCR.

Ergebnisse: In der Akutphase des experimentellen Modells der HSVE wurde kein Anstieg der AQP4, AQP1, KIR 4.1 oder alpha- Syn Expression festgestellt. Hingegen wurde im Langzeitverlauf eine 6-fache Hochregulation von AQP4 und eine 3,8-fache Hochregulation von AQP1 nachgewiesen. Die Grundexpression von KIR4.1 und alpha- Syn zeigte jedoch keine Veränderung, was eine Entkoppelung dieser häufig koexprimierten Gene darstellt. Darüber hinaus lässt sich eine 3,8-fach verringerte Expression von KIR 4.1 und eine 5-fach verringerte alpha- Syn Expression im Langzeitverlauf gegenüber der Akutphase feststellen.

Schlussfolgerung: Eine 6-fach erhöhte Expression von AQP4 und eine 3,8- fache Erhöhung von AQP1 steht gegenüber einer verringerten Grundexpression von KIR 4.1 und alpha- Syn im Langzeitverlauf der HSVE. Diese Entkoppelung spielt möglicherweise eine Rolle für ein verändertes Verteilungsmuster des AQP4 auf der Astrozytenmembran.