Effekte von Glukokortikoiden,gonadalen Steroiden und Interleukinen auf antioxidativ wirksame Substanzen und Enzymsysteme in neuronalen und glialen Zellsystemen

Zusammenfassung In Zusammenhang mit fast allen neurologischen und psychiatrischen Krankheitsbildern und dem normalen Alterungsprozess existieren heute Untersuchungen über biochemische Veränderungen von Komponenten des antioxidativen Systems. Dieses System ist für die Entgiftung von reaktiven Sauerstoffspezies verantwortlich. Unter diesem Oberbegriff werden freie Radikale und Substanzen wie Wasserstoffperoxid zusammengefasst, die Moleküle wie DNA, Membranlipide und Proteine schädigen können. Wesentliche Bestandteile dieses Stoffwechsel-Systems sind Enzyme wie Superoxid Dismutase, Glutathion Peroxidase und Katalase, sowie Substanzen wie Glutathion und verschiedene Vitamine. Die Superoxid Dismutase-Isoformen wandeln das Superoxidradikal in Wasserstoffperoxid um, das dann von der Katalase und der Glutathion Peroxidase mit Glutathion als Substrat in Wasser umgewandelt wird. Es existiert eine Vielzahl von Untersuchungen über Effekte von Steroidhormonen und Interleukinen auf das antioxidative System in peripheren Organsystemen wie z. B. Leber oder Niere. Im Zusammenhang mit dem zentralen Nervensystem gibt es bis jetzt nur wenige Studien. Der pharmakologische Einsatz von Steroiden ist im Falle des 6-Methylprednisolon bei Rückenmarksverletzungen ein Standardtherapieverfahren und wird für Östrogenen in der Therapie neurodegenerativer Erkrankungen wie z. B. der Alzheimerschen Demenz diskutiert. Weiterhin existieren eine Reihe von Studien, die den Einsatz von Östrogenen und Androgenen zur Verbesserung der kognitiven Fähigkeiten im Alter vorschlagen. Fasst man die bisher geschilderten Erkenntnisse zusammen, so ist es von großem Interesse, Wirkungen von Steroiden und Interleukinen auf das antioxidative System im zentralen Nervensystem zu untersuchen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es deshalb, Effekte von Glukortikoiden (Kortikosteron, Dexamethason, 6-Methylprednisolon), gonadalen Steroiden (17β-Östradiol, Progesteron, Testosteron) und Interleukinen (Interleukin-6) auf den Glutathion-Gehalt in verschiedenen neuronalen (HT22 Zellen, hippokampale und neokortikale Primärkulturen) und glialen (C6 Zellen) und von Interleukin-6 in hippokampalen Zellsystemen in verschiedenen Konzentrationen und nach unterschiedlichen Inkubationszeiten zu untersuchen. Die Steroide und das Interleukin-6 entfalteten eine Vielzahl unterschiedlicher Effekte. Zu den wesentlichsten Effekten zählt der höchste gemessene Anstieg des Glutathion-Gehaltes nach einer Behandlung von HT22 Zellen für 24 Stunden mit 6-Methylprednisolon. In primären hippokampalen Kulturen wurde eine signifikante Erhöhung des Glutathion-Spiegels nach 48 Stunden beobachtet. Die Beteiligung des Glutathion-Systems an der Wirkung von 6-Methylprednisolon in Zusammenhang mit Rückenmarksverletzungen wird in der Literatur diskutiert. Der 6-Methylprednisolon induzierte Anstieg des Glutathion-Gehalts in neuronalen Zellsystemen könnte hierbei eine große Rolle spielen. Eine Inkubation aller verwendeter neuronaler Zellsysteme wie auch der C6 Zelllinie mit 17β-Östradiol (10-7 M) für 24 Stunden führte zu einem signifikanten Anstieg des Glutathion-Spiegels. Eine Beteiligung dieser Wirkung an den vielfach diskutierten neuroprotektiven Effekten dieses Hormons liegt nahe. Auch von Androgenen werden in letzter Zeit protektive Effekte zunehmend diskutiert. In Zusammenhang mit der Katalase gibt es Arbeiten, die zeigen, dass Testosteron in der Lage ist die Katalase-Aktivität zu erhöhen. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass mit einem durch Testosteron induzierten Anstieg der Katalase-Aktivität in HT22 Zellen eine Neuroprotektion gegenüber der Schädigung durch Wasserstoffperoxid verbunden ist. Die Ergebnisse dieser Studien haben gezeigt, dass sowohl Steroide wie auch Interleukine in der Lage sind, auf vielfache Weise den Spiegel von antioxidativ wirksamen Substanzen sowie die Aktivität antioxidativer Enzyme zu beeinflussen. Weitere Untersuchungen werden ergeben müssen, ob auch die Veränderungen des Glutathion-Spiegels mit protektiven Effekten verbunden sind und sich im Tierversuch nachvollziehen lassen