Einfluss der Matrix-Metalloprotease MMP-9 auf die Morphologie dendritischer Dornen

Eine zunehmende Datenbasis hat gezeigt, dass die Matrix-Metalloprotease-9 (MMP-9), eine extrazellulär wirkende, Zn(2+)-abhängige Endopeptidase, nicht nur für Pathologien des zentralen Nervensystems, sondern auch für neuronale Plastizität wichtig ist. Hier verwenden wir drei unabhängige experimentelle Modelle, um zu zeigen, dass die enzymatische Aktivität von MMP-9 zu einer Verlängerung und Verdünnung der dendritischen Dornen in hippocampalen Neuronen führt. Diese Modelle sind: eine kürzlich entwickelte transgene Ratte, die autoaktivierende MMP-9 überexprimiert, dissoziierte neuronale Kulturen und organotypische neuronale Kulturen, die mit rekombinanter autoaktivierender MMP-9 behandelt wurden. Dieser dendritische Effekt wird durch Integrin β1-Signalisierung vermittelt. Die Behandlung mit MMP-9 führt auch zu einer Veränderung der Zerfallszeit von miniaturisierten synaptischen Strömen; jedoch verändert sie nicht die Häufigkeit und Lokalisation von synaptischen Markern in dendritischen Vorwölbungen. Unsere Ergebnisse, die zusammen mit mehreren aktuellen Studien betrachtet werden, deuten stark darauf hin, dass MMP-9 funktionell an der synaptischen Umgestaltung beteiligt ist.