Die Alzheimer-Demenz drängt immer mehr in den Fokus unserer Gesellschaft, doch ihre Pathophysiologie ist bisher nicht vollständig verstanden. Seit einigen Jahren ist das Enzym Glutaminylzyklase (QC) als wichtiger Katalysator der Bildung von Pyroglutamat-ß-Amyloid Inhalt intensiver Forschung. Zielsetzung dieser Arbeit war es, die Expression der QC, welche bisher nur in Neuronen nachgewiesen wurde, in Astrozyten und Mikrogliazellen zu untersuchen. Da Gliazellen einen wichtigen Faktor der pathologischen Veränderungen neurodegenerativer Erkrankungen ausmachen, stellt sich die Frage nach ihrer kausalen Beteiligung an Prozessen, die zur Entstehung der Alzheimer-Demenz beitragen können. Für diese Studie wurden zwei Modelle gewählt, die zu einer spezifischen Aktivierung von Astrozyten und Mikrogliazellen als Reaktion auf eine Schädigung von Neuronen führten, zum einen nach Schädigung cholinerger Neurone durch das Neurotoxin 192-IgG-Saporin, zum anderen nach temporärer Okklusion der Arteria cerebri media. Die aktivierten Astrozyten zeigten eine deutliche Expression der QC, welche hingegen bei ruhenden Astrozyten im gesunden Gewebe nicht nachweisbar war, so dass von einer Hochregulation der Expression bei Aktivierung der Zellen ausgegangen werden kann. Weiterhin konnte die QC in Mikrogliazellen, die sich im phagozytierenden Stadium befinden, dargestellt werden. Diese Arbeit soll dazu beitragen die Zusammenhänge zwischen einer Aktivierung von Gliazellen nach einem Schädigungsereignis, wie zum Beispiel einer Ischämie bei Verschluss eines cerebralen Gefäßes, und der Entwicklung einer Alzheimer-Demenz aufzuklären.

Die biologischen Grundlagen und sozioökonomischen Auswirkungen der Alzheimerschen Erkrankung (Alzheimer‘s Disease; AD) sind ein aktuelles Thema unserer immer älter werdenden Gesellschaft. Doch bis heute sind nicht alle pathophysiologischen Vorgänge erforscht, um diese Erkrankung in ihrer Ursache zu verstehen und damit Ansätze für eine adäquate Therapie zu ermöglichen. Eine weit verbreitete Theorie zur Krankheitsentstehung ist die Amyloid-Kaskaden-Hypothese, die ß-Amyloid (Aß)-Peptiden eine zentrale Rolle bei der Alzheimer-Pathogenese zuspricht. Diese Aß-Peptide entstehen durch proteolytische Prozessierung des Amyloidvorläuferproteins (amyloid precursor protein; APP) und sind auch im Gehirn von nicht-dementen älteren Menschen nachweisbar. Neue Forschungsergebnisse legen nahe, dass bestimmte posttranslationale Modifikationen des Aß-Peptids zu verringertem Abbau, erhöhter Aggregation und gesteigerter Neurotoxizität beitragen. Eine solche besonders pathogene Aß-Variante ist Pyroglutamat-Aß (pE-Aß). Es entsteht durch N-terminale Verkürzung von Aß um zwei Aminosäuren und folgende Zyklisierung des N-terminalen Glutamats zu Pyroglutamat (pE). Eine Möglichkeit die Bildung, den Transport und die Ablagerung von pE-Aß im Gehirn verstorbener Alzheimer-Patienten und im Gehirn von Versuchstieren mit Amyloid-Pathologie zu untersuchen, ist die Verwendung spezifischer Antikörper. Ziel dieser Arbeit war es, vier neue monoklonale Antikörper hinsichtlich ihrer Eignung zur immunhistochemischen Darstellung von pE-Aβ im Gehirn transgener Mäuse mit Aß-Pathologie zu untersuchen. Für diese Untersuchungen wurden transgene Mäuse des Stammes Tg2576 verwendet. Diese exprimieren humanes APP der neuronalen Isoform mit 695 Aminosäuren mit der sogenannten schwedischen Doppelmutation KM670/671NL. Diese Mutation sorgt dafür, dass APP ein besseres Substrat für die amyloidogene Prozessierung ist und verstärkt Aß gebildet wird. Tg2576-Mäuse entwickeln ab einem Alter von 11 bis 13 Monaten Alzheimer-typische Amyloidablagerungen im Neokortex und im Hippocampus. In der vorgelegten Arbeit wurden Mäuse im Alter von 16, 18 und 21 Monaten untersucht, um zu prüfen ob mit den neuen pE-Aß-Antikörpern die in anderen Arbeiten beschriebene Zunahme der Aß-Pathologie im Alterungsprozess dargestellt werden kann. Als Kontrollen wurden gleichaltrige Wurfgeschwister, die das Transgen nicht exprimieren, verwendet. Pro Altersstufe wurden zwei transgene Mäuse und ein Wildtyp-Tier untersucht. Die vier neuen zu charakterisierenden monoklonalen pE-Aß-Antikörper wurden von der Firma Probiodrug AG, Halle/Saale zur Verfügung gestellt. Sie wurden durch Immunisierung von C57Bl6-Mäusen mit einem Hexapeptid aus dem N-Terminus von pE-Aß (Sequenz pEFRHDS) generiert. Diese vier monoklonalen Antikörper besaßen verschiedene IgG-Subtypen: Klon K6 (IgG1), Klon K17 (IgG2b), Klon K24 (IgG1), Klon F8 (IgG3). Vergleichend wurde ein pE-Aß-Antikörper der Firma Synaptic Systems (Klon 2-48) vom Subtyp IgG1 verwendet. Auswahl der untersuchten Gehirne – „Gefäßhintergrund“. Durch ungleichmäßige Perfusion und Fixierung der Gehirne kann es zu einer unerwünschten Färbung von Blutgefäßen kommen, wodurch die Quantifizierung von Plaques erschwert wird. Um dies zu vermeiden wurden die Gehirne von 13 Mäusen hinsichtlich dieses Kriteriums mittels Immunhistochemie mit dem pE-Aß-Antikörper von Synaptic Systems untersucht und anschließend ausschließlich Tiere ohne oder mit sehr geringem Gefäßhintergrund verwendet. Eignung der neuen monoklonalen primären pE-Aß-Antikörper. Es wurde eine Versuchsreihe angefertigt, um die immunhistochemischen Färbungen der vier neuen monoklonalen pE-Aß-Antikörper an Mäusegewebe zu testen und diese mit dem etablierten Synaptic Systems Antikörper zu vergleichen. Die Testreihe zeigte erwartungsgemäß, dass der Synaptic Systems pE-Aß-Antikörper, aber auch die neuen Antikörper K6, K17 und F8 eine gute, jedoch auch unterschiedlich intensive Plaquefärbung erbrachten. Der Antikörper K24 wurde aus den weiteren Versuchsreihen ausgeschlossen, da keine Plaquefärbung nachweisbar war. Verdünnungsreihen der primären pE-Aß-Antikörper. Die verwendete Konzentration eines Antikörpers kann die Intensität der spezifischen Färbung, aber auch die Hintergrundfärbung stark beeinflussen. Deshalb galt es festzulegen, in welchen Verdünnungen die neuen primären pE-Aß-Antikörper zur Quantifizierung der Plaquefläche im Gehirn transgener Tg2576-Mäuse eingesetzt werden sollten. Für jeden einzelnen Antikörper wurde eine Verdünnungsreihe (1:100; 1:250; 1:500) angefertigt und die Verdünnung bestimmt, welche die beste immunhistochemische Visualisierung der Aß-Ablagerungen ermöglicht. Dies war für den Klon K6 1:100, für Klon K17 1:250 und für Klon F8 1:250. Verwendung geeigneter Sekundär-Antikörper. Kommerziell verfügbare Sekundär-Antikörper gegen Maus-IgGs erkennen entweder alle IgG-Subytpen, oder sind gegen einzelne IgG-Subtypen gerichtet. Um geeignete Sekundär-Antikörper zum Nachweis der pE-Aß-Antikörper für die Plaque-Darstellung zu identifizieren, wurden verschiedene Verdünnungen (1:200 und 1:400) von nicht-Subtyp-spezifischen und von Subtyp-spezifischen biotinylierten Esel-anti-Maus IgGs getestet. Dabei zeigte sich, dass in jedem Fall die biotinylierten subtypspezifischen sekundären Esel anti-Maus Antikörper in einer Verdünnung von 1:200 die geringste Hintergrundfärbung und das deutlichste Signal erbrachten. Deshalb wurden nur diese für die folgenden Versuchsreihen eingesetzt. Quantifizierung der Plaque-Beladung im Gehirn transgener Tg2576-Mäuse. Um die Plaque-Beladung in definierten Hirnstrukturen APP-transgener Tg2576-Mäuse zu quantifizieren, wurden für jeden der vier untersuchten pE-Aß-Antikörper (Synaptic Systems, K6, K17 und F8) in drei Altersstufen (16, 18 und 21 Monate) in neun verschiedenen koronalen Schnittebenen immunhistologische Färbungen durchgeführt. Die Schnittebenen befanden sich auf Ebenen, die folgende Strukturen enthalten: 1 Präfrontaler Kortex, 2 Basales Vorderhirn, 3 anteriore Kommissur, 4 Nucleus basalis, 5 Hippocampus anterior, 6 Hippocampus posterior, 7 Locus coeruleus anterior, 8 Locus coeruleus posterior, 9 kaudaler Hirnstamm. Dies ermöglichte es, in verschiedenen Hirnregionen die Ablagerung von pE-Aβ während des Alterungsprozesses zu untersuchen. Es wurden für jede Hirnregion die aufeinanderfolgenden Schnitte für die vier primären Antikörper ausgewählt, sodass ein Maximalabstand von 120 µm zwischen den Färbungen der pE-Aß-Antikörper besteht, da jeder Schnitt eine Dicke von 30 µm aufwies. Da je Altersstufe zwei Tiere analysiert wurden, ergeben sich pro Antikörper und Altersstufe 18 gefärbte und quantifizierte Schnitte, demzufolge resultiert pro untersuchtem Antikörper eine Gesamtzahl von 54 Schnitten. Die Gesamtzahl der ausgewerteten Schnitte dieser Arbeit beträgt 224. Die Quantifizierung erfolgte mit Hilfe des Computerprogramms BZ-II-Analyzer, einer Analysesoftware des Digitalmikroskops Keyence. Durch eine Aufnahme des kompletten Hirnschnitts und Markierung der Plaquefläche konnte deren prozentualer Anteil an der Hirnschnittfläche bestimmt werden. Betrachtet man die vier Antikörper untereinander, wird erkennbar, dass der pE-Aß-Antikörper von Synaptic Systems in jeder Altersstufe die größte Plaquefläche darstellt. Die pE-Aß-Antikörper K17 und F8 zeigen eine geringere und untereinander ähnliche Plaquefläche. Der K6 Antikörper weist die geringste Plaquefläche nach. Im Altersgang ist für alle untersuchten pE-Aß-Antikörper eine Zunahme der markierten Plaquefläche nachweisbar. Die untersuchten Gehirnschnittebenen sind unterschiedlich stark von pE-Aß-Ablagerungen betroffen. Die am weitesten rostral gelegene Schnittebene mit präfrontalem Kortex weist besonders viele pE-Aß-Ablagerungen auf, während die darauf folgende Schnittebene deutlich weniger pE-Aß-Ablagerungen zeigt. Danach gibt es Richtung kaudal wieder eine Zunahme der pE-Aß-Ablagerungen. In den Schnittebenen 7, 8 und 9 wurden keine pE-Aß-Ablagerungen nachgewiesen. Doppelmarkierungen von pE-Aß-Antikörpern verschiedener IgG-Subtypen und mit dem pan-Aß-Antikörper 4G8. Um nachzuweisen, ob alle untersuchten pE-Aß-Antikörper dieselben Strukturen darstellen, wurde eine Versuchsreihe mit Immunfluoreszenz-Doppelmarkierungen angefertigt. Obwohl die primären monoklonalen pE-Aß-Antikörper alle in der Maus generiert wurden, erlaubten die verschiedenen IgG-Subtypen eine Doppelmarkierung mit Subtypen-spezifischen Sekundärantikörpern. Dabei zeigte sich, dass alle pE-Aß-Antikörper dieselben Anteile von Aβ-Ablagerungen erkennen. Um nachfolgend zu zeigen, welche Anteile der Aβ-Ablagerungen von den pE-Aβ-Antikörpern erkannt werden, wurden Doppelmarkierungen der verschiedenen pE-Aß-Antikörper mit dem pan-Aß-Antikörper 4G8 angefertigt. Dabei konnte gezeigt werden, dass sich die pE-Aβ-Peptide im Zentrum der Aβ-Ablagerungen befinden. In dieser Arbeit konnten vier neue monoklonale Antikörper bezüglich ihrer Eignung zur immunhistochemischen Darstellung von pE-Aβ im Hirn transgener Mäuse mit Aß-Pathologie charakterisiert werden. Während der Klon K24 für die Plaquedarstellung ungeeignet ist, wurden für die Klone K17 und F8 vergleichbare, wenn auch geringere Plaqueflächen nachgewiesen als für den kommerziell verfügbaren Antikörper von Synaptic Systems. Der pE-Aß-Antikörper K6 markierte die geringste Plaquefläche. Dies könnte auf eine höhere Spezifität oder auf eine geringere Sensitivität von K17, F8 und K6 gegenüber dem Synaptic Systems Antikörper zurückzuführen sein. Mit Hilfe monoklonaler Antikörper gegen pE-Aß könnte es möglich sein, einen Impfstoff zu entwickeln, der gegen eine besonders toxische Aβ-Peptid-Variante gerichtet ist. Eine Immunisierung im Frühstadium der AD würde zwar nicht die Erkrankung in ihrem Ursprung heilen, könnte aber deren Verlauf verlangsamen. Zudem ist es denkbar, spezifische Antikörper gegen besonders neurotoxische pE-Aß-Varianten für die klinische Diagnosestellung zu etablieren.

Mit über 35 Millionen Betroffenen weltweit ist die Alzheimersche Erkrankung (AD) die häufigste Demenzerkrankung in westlichen Industrieländern. Durch stetig steigende Prävalenz, gekoppelt mit der zunehmenden Lebenserwartung, erfährt die AD eine immer schwerwiegendere ökonomische und soziale Bedeutung, zumal es bis heute keine wirksame Therapie gibt. Entsprechend ist für mögliche Therapieansätze dieser Erkrankung ein genaues Verständnis der neuropathologischen Mechanismen unerlässlich. So werden neben Therapien, die die cholinerge Hypofunktion und damit auch die zwei weiteren Hauptmerkmale (Amyloid-Plaques und neurofibrilläre Tangles) der AD positiv beeinflussen, auch viele weitere Therapieansätze geprüft. So weiß man, dass einige Substanzen die Expression verschiedener Proteine im Gehirn beeinflussen können, die eine mögliche Rolle bei der Pathogenese der AD spielen. Vor allem untersucht die vorliegende Arbeit, ob eine chronische Behandlung mit dem Ginkgo biloba-Extrakt EGb761 eine veränderte Expression der Proteine Transthyretin (TTR), Prolaktin, Gesamt-Tau und Wachstumshormon (GH) in Hirnen von Mäusen bewirkt. Diese Marker zeigten sich in Mikroarray-Vorversuchen in Hirnmaterial von mit Ginkgo biloba behandelten Mäusen auf Ebene der Genexpression verändert. Veränderungen werden in verschiedenen Fütterungsgruppen dargestellt und diskutiert. Hierzu wird das Methodenspektrum der Immunhistochemie sowie der computergestützten Bildanalyse mittels Densitometrie genutzt. EGb761 sowie im Besonderen dessen Flavonoid-Fraktion bewirkten – im Vergleich zur Kontrollgruppe – eine signifikant erhöhte Immunreaktivität des Proteins Transthyretin in der hippokampalen Formation, während die Terpenoid-Fraktion keine Wirkung auslöste. Die übrigen Marker erschienen unbeeinflusst. Die Ergebnisse werden sowohl im Zusammenhang mit der aktuellen Literatur zu AD als auch mit verschiedenen, vermeintlich neuroprotektiven Proteinen diskutiert.

Die Alzheimer – Krankheit (AD) ist gekennzeichnet durch neurodegenerative Prozesse des zentralen Nervensystems. Histopathologisch ist die Erkrankung durch die Präsenz von extrazellulären β – Amyloid – Plaques (Aβ) und intrazellulären neurofibrillären Tangles (NFTs) charakterisiert. Der Hauptbestandteil der NFTs besteht dabei aus dem Mikrotubuli – assoziierten Protein Tau (MAPT). Tau stabilisiert im gesunden Hirn die Funktion und den Aufbau der Mikrotubuli und verursacht in seiner pathologischen Form durch Hyperphosphorylierung eine Depolymerisation von den Mikrotubuli und damit auch den Abbau der synaptischen Konnektivität und Plastizität. Durch die Aggregation von Tau entstehen sogenannte paired helical filaments (PHF), die sich histopathologisch erkennbar zu neurofibrillären Tangles zusammenlagern. Der Phosphorylierungsgrad des Tau-Proteins ist entwicklungsabhängig reguliert und bei der AD stark erhöht. Im menschlichen Gehirn kommen 6 verschiedene Isoformen vor, die in bestimmten Proportionen vorhanden sind. Diese Isoformen entstehen durch alternatives Spleißen der prä-mRNA des MAPT - Gens. Gibt es ein Übergewicht an einer bestimmten Isoform, zum Beispiel ein zu viel an Exon - 10 - haltigen Isoformen, wird das Gleichgewicht an Mikrotubulibinderegionen gestört (3R/4R) und somit die Wahrscheinlichkeit einer Hyperphosphorylierung erhöht. Im zentralen Nervensystem sind die Tau – Isoformen gut untersucht. Ich beschäftige mich in dem vorliegenden Projekt mit den Tau-Isoformen im peripheren Nervensystem. Dabei untersuchten wir Nervi ischiadici und Gewebe mit neuronaler Innervation, wie skelettales Muskelgewebe, Pankreas, Brust und Parotis. Durch RT-PCR, Klonierung und Sequenzierung des Isoformenspektrums in den Geweben konnten verschiedene Isoformen nachgewiesen werden. Bei einigen dieser Isoformen ließ sich eine gewebeabhängige Häufung erkennen. Weitere Isoformen, wie ein trunkiertes Tau-Protein ohne Mikrotubulibindungsregion, sind in der gefundenen Exonkombination bisher nicht in der Literatur beschrieben. Die Fragestellung der Arbeit war es die Tau - Isoformen der peripheren Nerven zu untersuchen und hinsichtlich der Spleißvarianten eine Häufung oder Kombinationstendenz zu detektieren.

Die Alzheimer-Demenz drängt immer mehr in den Fokus unserer Gesellschaft, doch ihre Pathophysiologie ist bisher nicht vollständig verstanden. Seit einigen Jahren ist das Enzym Glutaminylzyklase (QC) als wichtiger Katalysator der Bildung von Pyroglutamat-ß-Amyloid Inhalt intensiver Forschung. Zielsetzung dieser Arbeit war es, die Expression der QC, welche bisher nur in Neuronen nachgewiesen wurde, in Astrozyten und Mikrogliazellen zu untersuchen. Da Gliazellen einen wichtigen Faktor der pathologischen Veränderungen neurodegenerativer Erkrankungen ausmachen, stellt sich die Frage nach ihrer kausalen Beteiligung an Prozessen, die zur Entstehung der Alzheimer-Demenz beitragen können. Für diese Studie wurden zwei Modelle gewählt, die zu einer spezifischen Aktivierung von Astrozyten und Mikrogliazellen als Reaktion auf eine Schädigung von Neuronen führten, zum einen nach Schädigung cholinerger Neurone durch das Neurotoxin 192-IgG-Saporin, zum anderen nach temporärer Okklusion der Arteria cerebri media. Die aktivierten Astrozyten zeigten eine deutliche Expression der QC, welche hingegen bei ruhenden Astrozyten im gesunden Gewebe nicht nachweisbar war, so dass von einer Hochregulation der Expression bei Aktivierung der Zellen ausgegangen werden kann. Weiterhin konnte die QC in Mikrogliazellen, die sich im phagozytierenden Stadium befinden, dargestellt werden. Diese Arbeit soll dazu beitragen die Zusammenhänge zwischen einer Aktivierung von Gliazellen nach einem Schädigungsereignis, wie zum Beispiel einer Ischämie bei Verschluss eines cerebralen Gefäßes, und der Entwicklung einer Alzheimer-Demenz aufzuklären.

Tauopathien wie u.a. die Alzheimer-Demenz sind eine Gruppe neurodegenerativer Erkrankungen mit intrazellulärer Ablagerung des hyperphosphorylierten Tau-Proteins. Perineuronale Netze sind eine spezialisierte Form der extrazellulären Matrix im Zentralen Nervensystem. Sie bestehen u.a. aus Chondroitinsulfat-Proteoglykanen und Tenascin-R. Ziel der vorliegenden Arbeit war der Nachweis einer Protektion perineuronaler Netze vor Tau-Protein-Einlagerung. Zu Beginn wurde die Verteilung des Tau-Proteins und die verschiedenen Arten perineuonaler Netze in der Mauslinie C57Bl6 (Wildtyp) und deren Tenascin-R-Knockout beschrieben. Die Darstellung der Komponenten erfolgte mithilfe von Gefrierschnitten und Immunhistochemie. Um die Ausbreitung von Tau-Protein zu untersuchen, wurden organotypische Hirnschnittkulturen angelegt und markiertes Tau-Protein zugesetzt. Es wurden verschiedene Antikörper genutzt, welche bestimmte Seitenketten von Chondroitinsulfat-Proteoglykanen darstellen. Die Chondroitinsulfat-Seitenketten wurden mit dem Enzym Chondroitinase ABC entfernt, um deren Funktion zu untersuchen. Die Ergebnisse der Arbeit zeigten deutliche Unterschiede in der Verteilung von Tau-Protein. Es reicherte sich bei den Wildtypen und den Tenascin-R-Knockout-Mäusen diffus extrazellulär um Neuronen mit perineuronalen Netzen an. Im Unterschied dazu verteilte sich Tau-Protein nach der Abspaltung der Chondroitinsulfat-Seitenketten vom perineuronalen Netz gleichmäßig über die Schnittkultur ohne sich an perineuronalen Netzen anzureichern. Die vorliegende Arbeit stellt die neuroprotektive Funktion der perineuronalen Netze und insbesondere ihrer Chondroitinsulfat-Seitenketten gegenüber zugegebenem Tau-Protein heraus. Weiterhin weist sie den Verlust der neuroprotektiven Funktion gegenüber zugegebenem Tau-Protein nach Behandlung mit Chondroitinase ABC nach.

ZIEL Als Ursache für die sporadische Creutzfeldt-Jakob Krankheit wird eine spontane Konfigurationsänderung des Prionproteins diskutiert. Die Annahme der Beeinflussung fehlgefaltete Proteinketten, welche bei neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimer Demenz oder Parkinson vorliegen, auf die Entwicklung einer zweiten Proteinfehlfaltung stellen eine mögliche Verbindung zwischen dem Auftreten neurodegenerativer Erkrankungen und Prionerkrankungen her. Das Ziel dieser retrospektiven Untersuchung ist es, die klinischen und diagnostischen Eigenschaften von sCJD-Patienten mit Morbus Parkinson oder Demenz in der Familienanamnese zu analysieren um die Diagnostik verbessern zu können. METHODEN Für die vorliegende Arbeit wurde ein Kollektiv aus 133 Patienten mit sicherer oder wahrscheinliche sCJD mit bekannter Ausprägung am Codon-129 rekrutiert. Bei den Geschwistern, den Eltern oder den Großeltern mütterlicher- oder väterlicherseits lag ein Parkinsonsyndrom oder eine dementielle Erkrankung vor. Gegenüber gestellt wurde diesem eine Kontrollgruppe nach Zuordnung nach Geschlecht, Alter (+/- 5 Jahre) sowie PRnP-Codon 129-Genotyp. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der klinischen Symptomatik, den Liquorparametern und den Ergebnissen aus bildgebenden Verfahren wie Elektroenzephalographie, zerebraler Computertomographie und Magnetresonanztomographie. ERGEBNISSE Erstes neurologisches Symptom waren zerebelläre Störungen (Ataxie), psychiatrische und visuelle Störungen, während eine dementielle Entwicklung erst im Verlauf hinzutrat. Beim Fortschreiten der Erkrankung wurden Pyramidenbahnzeichen häufiger und extrapyramidale Störungen deutlich seltener diagnostiziert. Insgesamt fiel vom klinischen Erscheinungsbild häufiger die Gruppe FA-Parkinson auf (beispielsweise häufiges Vorkommen von Antriebsstörungen), während FA-Demenz meist der Kontrollgruppe glich. Mit dem Nachweis von PSWC im EEG in 53 % bei FA-Demenz und 61 % bei FA-Parkinson übertrifft die Sensitivität der EEG-Untersuchung nicht die für die sCJD geltende von 64 % (Steinhoff et al. 2004). Mit einem Nachweis der Proteine 14-3-3 im Liquor in 96 % (FA-Demenz) und 100 % (FA-Parkinson) ergibt sich eine ebenso hohe Sensitivität wie für die sCJD bereits postuliert (94 %, Zerr et al. 2000a). Auch die Sensitivität der NSE ist bei den Patienten dieser Arbeit sehr hoch, während der Liquormarker S100b-Protein bei FA-Parkinson-Patienten deutlich seltener den cut-off-Wert erreicht. Ein CJD-typischer MRT-Befund (hyperintense Basalganglien oder kortikale Signalsteigerung) wurde nur in 52 % bei FA-Demenz und bei 49 % bei FA-Parkinson festgestellt. SCHLUSSFOLGERUNG Schließlich lässt sich festhalten, dass bei diesen Patienten nicht vorwiegend eine Demenz wegweisend zur Diagnose ist, sondern auf das Vorliegen zerebellärer oder psychiatrischer Symptome geachtet werden muss. In der Diagnostik kommt dem EEG mit einer hohen Sensitivität eine große Bedeutung zu, während die MRTUntersuchung weniger wegweisend ist. Bei Morbus Parkinson in der Familie unterstützt die Liquoruntersuchung die Diagnostik nicht so stark, während gerade pathologische Werte des Tau-Proteins und des Amyloid-ß 1-42 bei Patienten mit Demenz in der Familie auf eine sCJD hindeuten.

Apolipoprotein E (ApoE) ist eine verbreitet vorkommende Komponente der Plasmalipoproteine und spielt eine Schlüsselrolle bei Lipidtransport und Cholesterin-Homöostase über den Low Density Lipoprotein Rezeptor. Im ZNS wird ApoE hauptsächlich von Astrozyten synthetisiert und sekretiert. ApoE-Isoformen haben unterschiedliche Wirkung auf eine Zahl von pathologischen Prozessen, die der Alzheimerschen Krankheit zugrunde liegen. Um die Rolle des ApoE für die Alzheimersche Krankheit zu erhellen, ist es wichtig Kenntnisse über seine Regulation zu erlangen. Ein Ziel dieser Arbeit war zu untersuchen, ob die „Second-Messenger“-Signalpfade „Adenylatcyclase/Proteinkinase A (PKA)“ und/oder „Phospholipase C/Proteinkinase C (PLC/PKC)“ in die Regulation der astrozytären ApoE Sekretion eingreifen. Hierfür wurden primäre hippocampale Astrozytenkulturen von Ratten mit verschiedenen Analoga, Rezeptoragonisten und Neurotransmittern, die diese Signalpfade beeinflussen, inkubiert. Dibutyryl-cAMP (cAMP-Analogon) erhöhte die ApoE Sekretion. Auch Rezeptoragonisten des Adenylatcyclase/PKA-Signalwegs beeinflussten die ApoE Sekretion. Isoproterenol (beta-Adrenorezeptoragonist) erhöhte die ApoE Sekretion, während Clonidine (alpha-2 Adrenorezeptoragonist) sie senkte. Der PKC-Aktivator Phorbol 12-Myristat 13-Acetat senkte die ApoE Sekretion und kehrte die dibutyryl-cAMP-vermittelte Erhöhung der ApoE Sekretion um. Arterenol (alpha-1 Adrenorezeptoragonist) und Serotonin (Neurotransmitter) erhöhten die ApoE Sekretion, wohingegen Carbachol (Acetylcholiner muskarinischer Rezeptoragonist) die ApoE Sekretion senkte. Es wird gezeigt, dass die verwendeten Substanzen einen von der ApoE Sekretion verschiedenen Einfluss auf die Sekretion des Nervenwachstumsfaktors (NGF) haben. Dies legt die Vermutung nahe, dass die beobachteten Ergebnisse nicht auf einen generellen Effekt der Proteinsynthese zurückzuführen sind. Es kann gefolgert werden, dass die astrozytäre ApoE Sekretion von Faktoren beeinflusst werden kann, die die intrazelluläre Konzentration von cAMP verändern oder die PKC aktivieren. Das zweite Ziel der Arbeit war zu untersuchen ob Amyloid Fragmente einen Einfluss auf die astrozytäre ApoE Sekretion haben. Senile Amyloid-Plaques in Alzheimer-Gehirnen zeigen eine ApoE-Immunreaktivität, Astrozyten die diese Plaques umgeben dagegen nicht. Es wird gezeigt, dass gealtertes fibrilläres Amyloid (1-40) die ApoE Sekretion erhöht. Das sekretierte ApoE wird durch die, die Zellen umgebenden Amyloid-Konglomerate, gebunden. Die verwendeten Amyloid Fragmente beeinflussten nicht die Menge des sekretierten basischen Fibroblastenwachstumsfaktors. Dies legt nahe, dass die beobachteten Ergebnisse nicht auf einen generellen Effekt der Proteinsynthese zurückzuführen sind. / Apolipoprotein E (apoE) is an abundant component of plasma lipoproteins that plays a key role in lipid transport and cholesterol homeostasis via the low density lipoprotein receptor. In the CNS, apoE is synthesised and secreted especially by astrocytes. ApoE isoforms have different effects on a number of pathological processes underlying Alzheimer’s disease. Therefore, understanding the regulated synthesis of apoE is important for determining its role in Alzheimer’s disease. One aim of this work was to examine whether the second-messenger-pathways „adenylyl cyclase/proteinkinase A (PKA)“ and/or „phospholipase C/proteinkinase C (PLC/PKC) are involved in the regulation of apoE secretion in astrocytes. Therefore rat primary hippocampal astrocyte cultures were incubated with various analogues, receptor agonists and neurotransmitters which influence these pathways. Dibutyryl-cAMP (cAMP analogue) increased the apoE secretion. ApoE secretion was also modulated by receptor agonists of the adenylyl cyclase/PKA pathway. Isoproterenol (beta-adrenoceptor agonist) enhanced, while Clonidine (alpha 2-adrenoceptor agonist) decreased, the secreted apoE. In contrast, the PKC activator phorbol 12-myrisate 13-acetate decreased the apoE secretion. It also reversed the effects of dibutyryl-cAMP. Arterenol (alpha 1-adrenoceptor) and serotonin (neurotransmitter) enhanced, whereas carbachol (acetylcholine muscarinic receptor agonist) deceased secreted apoE. It is shown, that the used substances have different effects on the secretion of the nerve growth factor (NGF) as compared to apoE secretion, suggesting that the results obtained were unlikely to be due to a general effect on protein synthesis. It can be concluded that actrocytic apoE production can be regulated by factors that affect cAMP intracellular concentration or activate PKC. The second aim of this work was to examine whether amyloid fragments have an effect on the apoE secretion of astrocytes. Senile amyloid plaques in Alzheimer’s disease brains show apoE immunoreactivity, astrocytes which surround them do not. It is shown, that aged, fibrillic amyloid (1-40) increases apoE secretion. The secreted apoE is bound to the surrounding amyloid conglomerates. The used amyloid fragments did not increase or decrease basic fibroblast growth factor secretion, suggesting that the results obtained were unlikely to be due to a general effect on protein synthesis.

Progression and pattern of changes in different biomarkers of Alzheimer’s disease (AD) and frontotemporal lobar degeneration (FTLD) like [18F]fluorodeoxyglucose positron emission tomography (FDG-PET) and magnetic resonance imaging (MRI) have been carefully investigated over the past decades. However, there have been substantially less studies investigating the potential of combining these imaging modalities to make use of multimodal information to further improve understanding, detection and differentiation of various dementia syndromes. Further the role of preprocessing has been rarely addressed in previous research although different preprocessing algorithms have been shown to substantially affect diagnostic accuracy of dementia. In the present work common preprocessing procedures used to scale FDG-PET data were compared to each other. Further, FDG-PET and MRI information were jointly analyzed using univariate and multivariate techniques. The results suggest a highly differential effect of different scaling procedures of FDG-PET data onto detection and differentiation of various dementia syndromes. Additionally, it has been shown that combining multimodal information does further improve automatic detection and differentiation of AD and FTLD.

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