Wissenschaftler entwickeln transgene Maus, die Parkinson und verwandte Erkrankungen modelliert

Wissenschaftler entwickeln transgene Maus, die Parkinson und verwandte Erkrankungen modelliert
Wissenschaftler entwickeln transgene Maus, die Parkinson und verwandte Erkrankungen modelliert
Anonim

Das erste Mausmodell, das genetisch programmiert ist, um motorische Defizite und Gehirnveränderungen zu simulieren, die bei der Parkinson-Krankheit und verwandten Erkrankungen auftreten, wurde von einem Team von Wissenschaftlern an der University of California, San Diego, entwickelt; der University of California, San Francisco, und dem Gladstone Institute of Neurological Disease. Die Forschung wurde von Dr. Eliezer Masliah von den UCSD-Abteilungen für Neurowissenschaften und Pathologie geleitet.

Die Forscher berichten in der Science-Ausgabe vom 18. Februar, dass Mäuse, die gezüchtet wurden, um ein menschliches Protein namens Alpha-Synuclein im Gehirn zu exprimieren, Proteinablagerungen in bestimmten Gehirnregionen entwickeln, die mit der Parkinson-Krankheit in Verbindung gebracht werden, und auch eine beeinträchtigte motorische Funktion haben.

"Frühere Studien haben erhöhte Konzentrationen dieses Proteins in den Gehirnzellen von Parkinson-Patienten gezeigt, aber ob sie eine Ursache oder Folge der Krankheit waren, war nicht klar", sagte Masliah. „Mit diesen Ergebnissen haben wir gezeigt, dass Alpha-Synuclein tatsächlich an der Entstehung von Krankheiten wie Parkinson beteiligt ist. Die Entwicklung der Symptome in diesen genetisch veränderten Mäusen ähnelt dem Krankheitsverlauf beim Menschen. Dies gibt uns ein neues Modell, um die Parkinson-Krankheit zu untersuchen und.“verwandte Erkrankungen wie die Alzheimer-Krankheit."

Die Überexpression von Alpha-Synuclein in den Gehirnzellen der Mäuse steht im Einklang mit der Akkumulation dieses Proteins bei Parkinson-Patienten. Die Alzheimer-Krankheit ist auch durch eine abnormale Anhäufung von Proteinen in Neuronen gekennzeichnet, und Alzheimer- und Parkinson-Krankheit überschneiden sich häufig.

"Bei vielen der chemischen und pathologischen Veränderungen, die man bei Hirnerkrankungen findet, ist es schwer zu sagen, ob sie eine Ursache oder Folge der Krankheit sind", sagte Co-Autor der Studie Lennart Mucke, M.D., Professor für Neurologie und Neurowissenschaften an der UCSF und Direktor des Gladstone Institute of Neurological Disease in San Francisco. „Unsere Ergebnisse in experimentellen Modellen zeigen zum ersten Mal, dass die Akkumulation von menschlichem Alpha-Synuclien in Neuronen tatsächlich eine Reihe von Veränderungen verursacht, die bei diesen menschlichen Erkrankungen festgestellt werden, nämlich eine abnormale Anhäufung von Proteinen in Gehirnzellen, einen Verlust spezifischer neuronaler Verbindungen und Beeinträchtigungen der motorischen Fähigkeiten. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Blockierung der Ansammlung von Alpha-Synuclein helfen könnte, Parkinson und verwandte Erkrankungen zu verhindern oder zu behandeln."

In dieser Studie wurde das menschliche Gen für Alpha-Synuclein in befruchtete Maus-Eizellen eingebracht. Die Eier wurden dann in Mäuse implantiert, die Nachkommen hervorbrachten, die das Gen in Neuronen exprimierten. Unter den Nachkommen waren Tiere mit einem hohen Proteingeh alt im Gehirn; Diese Tiere wurden verwendet, um eine Kolonie von transgenen Mäusen zu entwickeln, die durchweg Hirnpathologien und Symptome entwickeln, die denen von Patienten mit Parkinson-Krankheit ähneln.

Die Parkinson-Krankheit resultiert aus der Degeneration bestimmter Gehirnzellen, die die Aktivität anderer Gehirnzellen regulieren, indem sie eine Chemikalie namens Dopamin freisetzen.

"Frühere Modelle für die Parkinson-Krankheit bei Mäusen wurden durch chemische oder chirurgische Techniken erreicht, die in das dopaminerge System eingreifen, aber es ist unklar, ob diese Eingriffe simulieren, was die Krankheit beim Menschen auslöst", sagte Masliah.

In diesem Modell prädisponiert ein Protein, von dem bekannt ist, dass es sich bei Menschen mit Parkinson-Krankheit ansammelt, die Mäuse für die altersbedingte Degeneration dopaminerger Verbindungen zwischen Gehirnzellen und für die Entwicklung motorischer Defizite, sagen die Forscher. Dieses Modell wirft Licht auf die Rolle von Alpha-Synuclein bei neurodegenerativen Erkrankungen und wird bei der Entwicklung und Erprobung neuer Medikamente für diese Erkrankungen nützlich sein, fügen sie hinzu.

Zu den Co-Autoren der Studie gehören auch Edward Rockenstein, Margaret Mallory, Makoto Hashimoto, Isaac Veinbergs, Yutaka Sagara, Abbyanne Sisk und Ayako Takeda vom UCSD Department of Neurosciences.

Die Forschung wurde vom National Institute on Aging, den J. David Gladstone Institutes und der Spencer Family Foundation unterstützt.

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