Periphere Induktion einer Alzheimer-ähnlichen Hirnpathologie bei Mäusen

Periphere Induktion einer Alzheimer-ähnlichen Hirnpathologie bei Mäusen
Periphere Induktion einer Alzheimer-ähnlichen Hirnpathologie bei Mäusen
Anonim

Pathologische Proteinablagerungen im Zusammenhang mit der Alzheimer-Krankheit und zerebraler Amyloidangiopathie können nicht nur durch die Verabreichung von pathogenen fehlgef alteten Proteinfragmenten direkt in das Gehirn, sondern auch durch periphere Verabreichung außerhalb des Gehirns ausgelöst werden.

Das zeigt eine neue Studie von Forschern des Hertie-Instituts für Klinische Hirnforschung (HIH, Universitätsklinikum Tübingen, Universität Tübingen) und des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), veröffentlicht in Science.

Alzheimer-Krankheit und eine Hirngefäßerkrankung namens zerebrale Beta-Amyloid-Angiopathie sind durch die Anhäufung eines Proteinfragments gekennzeichnet, das als Aβ bekannt ist. Bei der Alzheimer-Krankheit lagert sich fehlgef altetes Aβ hauptsächlich in sogenannten Amyloid-Plaques ab, während sich bei der zerebralen Beta-Amyloid-Angiopathie das Aβ-Protein an den Wänden von Blutgefäßen ansammelt, deren Funktion stört und in einigen Fällen verursacht Ruptur mit nachfolgender intrazerebraler Blutung.

Im Jahr 2006 berichteten Wissenschaftler in Tübingen unter der Leitung von Mathias Jucker, dass die Injektion von verdünnten Extrakten aus Gehirngewebe der Alzheimer-Krankheit oder aus Aβ-beladenem Maushirngewebe in das Gehirn von transgenen Mäusen (genetisch verändert, um die menschliche Form von Aβ) stimulierte die Aβ-Aggregation im Mausgehirn (Science 313: 1781-4, 2006).

In der aktuellen Science-Studie haben Professor Jucker und Erstautorin Yvonne Eisele zusammen mit ihrem Forschungsteam (HIH, Universität Tübingen, DZNE) und den Kollegen Matthias Staufenbiel (Novartis), Mathias Heikenwälder (Universität Zürich) und Lary Walker (Emory University, Atlanta) berichten, dass die Ablagerung von Aβ im Gehirn einer transgenen Maus durch die intraperitoneale Verabreichung von Mäusehirnextrakt, der fehlgef altetes Aβ enthält, induziert werden kann.Diese induzierte Aβ-Ablagerung war hauptsächlich mit dem Gefäßsystem verbunden, war aber auch als Amyloid-Plaques zwischen Nervenzellen erkennbar. Die Zeit, die benötigt wird, um eine Amyloidablagerung im Gehirn zu induzieren, war viel länger für die periphere im Vergleich zur direkten Gehirnverabreichung. In beiden Fällen löste die induzierte Amyloidablagerung auch mehrere neurodegenerative und neuroinflammatorische Veränderungen aus, die häufig im Gehirn von Patienten mit Alzheimer-Krankheit und zerebraler Beta-Amyloid-Angiopathie beobachtet werden.

"Der Befund, dass Mechanismen existieren, die den Transport von Aβ-Aggregaten aus der Peripherie zum Gehirn ermöglichen, wirft die Frage auf, ob die Proteinaggregation und -vermehrung, die auch bei anderen neurodegenerativen Hirnerkrankungen eine Rolle spielen kann, durch Wirkstoffe induziert werden kann aus der Peripherie kommen", betont Professor Jucker. Die vorliegenden Ergebnisse liefern neue Hinweise auf pathogenetische Mechanismen, die der Alzheimer-Krankheit zugrunde liegen; Weitere Untersuchungen werden wahrscheinlich zu neuen Strategien für Prävention und Behandlung führen.

Während dieses molekulare Prinzip der induzierten Proteinaggregation Ähnlichkeiten mit dem von Prionenerkrankungen aufweist, können letztere, zu denen die bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE) gehört, auch durch das Einbringen von Prionen an peripheren Stellen des Gehirns ausgelöst werden. Die vorliegende Studie zeigt, dass es sich nicht, wie bisher angenommen, um eine Besonderheit von Prionenerkrankungen handelt. Trotz dieser bemerkenswerten Beobachtung und der offensichtlichen mechanistischen Ähnlichkeiten zwischen Alzheimer- und Prionenerkrankungen gibt es keine Hinweise darauf, dass die Alzheimer-Krankheit oder die zerebrale Amyloidangiopathie zwischen Säugetieren oder Menschen auf die gleiche Weise wie Prionenerkrankungen übertragen werden.

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