Zeitliche und räumliche Expression von Meis2 im anterioren Neuralrohr

wurde zunächst die zeitliche und räumliche Expression von Meis2 während der Em-bryonalentwicklung untersucht. Im Laufe der EmEm-bryonalentwicklung des Hühnchens konnten erste Meis2-Transkripte bereits während der Neurulation in der anterioren Neural-platte (HH 8; 8 Somiten) nachgewiesen werden (Heine et al., 2008). Parallel zur Aus-differenzierung der fünf Hirnvesikel, zwischen Stadium HH 10 – 12, wurde Meis2 im anterioren Neuralrohr stark und bereits in spezifischen Mustern exprimiert. Hier zeigte sich ab Stadium HH 10 zum einen eine starke Expression in den optischen Vesikeln, den Anlagen der neuralen Retina. Ab Stadium HH 11 konnte zusätzlich eine starke Meis2-Expression im Mesenzephalon nachgewiesen werden. Im posterioren (kaudalen) Bereich des Neuralrohrs grenzte die Expressionsdomäne an das Metenzephalon (Agoston, Diplom-arbeit 2005). Im Mesenzephalon war die Domäne der Meis2-Expression von Beginn an einheitlich und klar zum anterior gelegenen Dienzephalon und zum posterior gelegenen Metenzephalon abgegrenzt. Hier konnte auch im Bereich der isthmischen Einschnürung

keine Expression von Meis2 nachgewiesen werden (Abb. 9A). Das spezifische Expres-sionsmuster von Meis2 in den optischen Vesikeln und im Mesenzephalon konnte auch im weiteren Verlauf der Embryonalentwicklung im Stadium HH 15 beobachtet werden. Es war weiterhin eine starke Expressionsdomäne im Mesenzephalon erkennbar, die anterior an der di-mesenzephalischen Grenze, und posterior an der Grenze zur isthmischen Einschnürung endete. Eine weitere starke Meis2-Expression fand sich in diesem Stadium auch in der zukünftigen Retina und in der Linsenanlage (Abb. 9B).

In situ Hybridisierungen auf koronalen Vibratomschnitten erlaubten eine genauere Be-trachtung der Meis2-Expression im Mittelhirn. Hier zeigte sich, dass im Hühnchen HH 15 Meis2-Transkripte vorwiegend im dorsalen Mittelhirn – im Bereich der Alarplatten – zu finden waren (Abb. 9C). Im Bereich der Basalplatten des ventralen Mittelhirns war in diesem Stadium hingegen nur eine sehr schwache Expression nachzuweisen. Im Stadium HH 19 fand sich eine klar abgegrenzte, starke Expressionsdomäne in den Alarplatten des Mittelhirns (Abb. 9D, Pfeile). Somit wird Meis2 spezifisch in dem Bereich des Neuralrohrs exprimiert, aus welchem sich im weiteren Verlauf die optischen Tekta entwickeln. In den ventralen Basalplatten, den Anlagen des Tegmentums, war hingegen, mit Ausnahme einer paarig angelegten Gruppe von Zellen nahe der Bodenplatte, keine Expression von Meis2 vorhanden. Zusätzlich konnten weder im Stadium HH 15 noch im Stadium HH 19 Meis2- Transkripte in der Dachplatte und der Bodenplatte des Mittelhirns nachgewiesen werden (Abb. 9C, D). In Mausembryonen des embryonalen Tages E 10,5, einem zum Hühnchen-stadium HH 15 korrespondierenden EntwicklungsHühnchen-stadium, war Meis2-Expression in einem ähnlichen Muster wie im Hühnchen zu finden. Die Expression im dorsalen Mittelhirn war sehr stark, wohingegen in den Basalplatten kaum Meis2-Transkripte vorhanden waren. In der Maus war in der Bodenplatte und der Dachplatte des Mittelhirns ebenfalls keine Meis2-Expression zu erkennen (Abb. 9G).

Am embryonalen Tag 6,5 ist bereits eine beginnende Laminierung im Gewebe des optischen Tektums zu erkennen. Die Meis2-Expression war zu diesem Zeitpunkt im gesamten Bereich der optischen Tekta sehr stark. In drei Bereichen war hier jedoch eine besonders intensive Färbung zu erkennen (Abb. 9E). Bei E 8 und fortgeschrittener tektaler Laminierung konnten hingegen mehrere klar voneinander abgegrenzte Schichten mit unter-schiedlich starker Meis2-Expression differenziert werden. Das optische Tektum besteht bei E 8 aus sechs definierten Laminae. Neben dem Neuroepithel, welches in diesem Stadium aufgrund einer hohen Zellmigration relativ dünn ist, haben sich zu diesem Zeitpunkt vier

tektale Laminae unterschiedlicher Zelldichte und Zellkomposition ausgebildet (Laminae i – iv, Abb. 9F). Den Abschluss bildet eine Oberflächenschicht, die so genannte piale Oberfläche (LaVail und Cowan, 1971).

Im Neuroepithel war eine Expression von Meis2 zu finden (Abb. 9F, ne). Die relativ breite Lamina i wird in eine äußere und eine innere Schicht aufgeteilt. Meis2 wurde hier in der inneren Schicht stark exprimiert. In der äußeren Schicht konnte ebenfalls, jedoch eine schwächere Meis2-Expression nachgewiesen werden (Abb. 9F). Eine weitere starke Expression von Meis2 fand sich E 8 in Lamina ii. Eine sehr schwache Expression konnte hingegen in einem Bereich, welcher sich vermutlich zwischen Lamina iii und iv befindet nachgewiesen werden. Schließlich war auch in der Oberflächenschicht des sich entwi-ckelnden optischen Tektums eine intensive Meis2-Expression zu erkennen (Abb. 9F, p).

Abbildung 9: Zeitliche und räumliche Expression von Meis2 im anterioren Neuralrohr des Hühnchens und der Maus. (A – G) In situ Hybridisierung mit einer spezifischen Sonde für Meis2-Transkripte an ganzen Hühnchenembryos HH 12 (A) und HH 15 (B). Meis2-Ex-pression auf koronalen Vibratomschnitten durch das Mittelhirn und das Tektum HH 15 (C), HH 19 (D), E 6 (E) und E 8 (F). (G) Meis2-Expression auf einem koronalen Vibratomschnitt durch das Mittelhirn der Maus E 10,5. Pfeile in B, C, D G zeigen die Grenze zwischen Alar-und Basalplatten. Die gestrichelte Linie markiert die isthmische Ein-schnürung. IE: isthmische Einschnürung, met: Metenzephalon; mes:

Mesenzephalon; ov: optische Vesikel; rt: Anlage der Retina; li: Linsen- anlage; di: Dienzephalon; dp: Dachplatte; bp: Bodenplatte; ne: Neuroephithel; p: piale Oberfläche. Maßstab:

A – D, G: 200 µm; E, F: 1 mm.

Das älteste in der vorliegenden Arbeit untersuchte Entwicklungsstadium im Hühnchen war E 13,5. Immunfluoreszenzfärbungen wiesen auch hier eine starke und auf bestimmte Schichten beschränkte Meis2-Expression im optischen Tektum nach (siehe Kap. 3.3.5, Abb. 19C).Während der Entwicklung des optischen Tektums bleibt die Meis2-Expression also über einen langen Zeitraum hinweg erhalten.

Anfangs noch in allen neuralen Vorläuferzellen des dorsalen Mittelhirns exprimiert, bleibt die Meis2-Expression in den sich entwickelnden optischen Tekta zwar weiterhin stark.

Meis2 wird jedoch während der Entwicklung der tektum-charakteristischen Laminierung zunehmend auf bestimmte Laminae des optischen Tektums eingeschränkt.

3.2 Regulation der Meis2-Expression in der tektalen Anlage des Hühnchens