Obwohl es keineswegs in allen empirischen Studien gelungen ist, einen Zusammenhang zur Krankheitsschwere nachzuweisen, ist die Diagnose der Fahrtauglichkeit bei M. Parkinson weitgehend auf die Schwere der motorischen Beeinträchtigung zentriert. Jüngst kam die Diskussion um „Schlafattacken“ hinzu. In diesem Problemfeld ist die vorliegende Arbeit angesiedelt. Dazu wurden zwei Studien durchgeführt: zum einen die dPV-Befragung 2000 mit über 6 000 beantworteten Fragebögen und fast 400 Telefoninterviews, zum anderen eine Fall-Kontroll-Studie im Würzburger Fahrsimulator. Bei der dPV-Befragung 2000 handelt es sich um eine deutschlandweite Fragebogen- und Interviewstudie, welche v.a. den Problemstand im Sinne eines Dilemmas zwischen Mobilitätsbedürfnis der Patienten und Sicherheitsanspruch der Gesellschaft belegte. Einerseits ließ allein die hervorragende Rücklaufquote von 63% (bei über 12 000 versandten Fragebögen) ein enormes Mobilitätsbedürfnis der Patienten erkennen, andererseits ergaben sich aber auch im Hinblick auf die Verkehrssicherheit kritische Befunde: So wurde für die Patienten ein erhöhter Verursacheranteil bei Verkehrsunfällen nachgewiesen. Zudem erwiesen sich neben der (subjektiven) Krankheitsschwere erstmalig auch Tagesmüdigkeit und plötzliche Einschlafereignisse als signifikante Risikofaktoren für ihre Unfallbelastung. Um den Einfluss von motorischen (Krankheitsschwere) und aktivationalen (Tagesmüdigkeit) Beeinträchtigungen prospektiv zu untersuchen, wurde anschließend eine Fall-Kontroll-Studie im Würzburger Fahrsimulator durchgeführt. Durch diese Studie sollte weiterhin der Einsatz und die Wirkung kompensatorischer Bemühungen untersucht werden. Insgesamt wurden dazu 24 Parkinson-Patienten mit 24 gesunden Personen verglichen (gematcht nach Alter, Geschlecht und Fahrerfahrung). Die Patientengruppe war geschichtet nach Krankheitsschwere (Hoehn&Yahr–Stadien 1-3) sowie nach Tagesmüdigkeit (ja–nein), so dass sich 3x2 Subgruppen ergaben. Jeder Proband absolvierte zwei Fahrten im Simulator. In Fahrt 1 war eine Serie von Verkehrssituationen mit variierender Schwierigkeit realisiert, Fahrt 2 stellte eine extrem monotone Nachtfahrt dar. Um den Einsatz und die Effektivität kompensatorischer Bemühungen abzuschätzen, wurde ein Teil der Fahrt 1 unter Zeitdruck wiederholt. In Fahrt 2 wurden kompensatorische Bemühungen durch die Inanspruchnahme optionaler 3-Minuten-Pausen erfasst. Zusätzlich zu den Fahrten im Simulator wurde eine ausführliche Diagnostik mit herkömmlichen Testverfahren der Fahreignungsdiagnostik am „Act-React-Testsystem“ (ART-2020) betrieben. Die Ergebnisse zeigten für Fahrt 1 eine signifikant erhöhte Fehlerzahl der Patienten. Diese war v.a. auf eine schlechte Spurführung zurückzuführen. Lediglich in den leichten Teilen der Fahrt waren diese Beeinträchtigungen signifikant mit dem Hoehn & Yahr-Stadium verknüpft. In Fahrt 2 wurden im Verlauf der Fahrt besonders starke Leistungsabfälle für Patienten des Stadiums 3 und für Patienten mit Tagesmüdigkeit nachgewiesen. Einschlafereignisse traten aber selbst bei tagesmüden Patienten nicht häufiger auf als bei den Kontrollen. Ein wesentlicher Befund war, dass sich die Patienten gegenüber den gesunden Fahrern durch deutlich stärkere Kompensationsbemühungen auszeichneten. In Fahrt 1 bewirkte der Zeitdruck bei ihnen einen höheren Zeitgewinn und einen höheren Fehlerzuwachs. Unter Monotonie nutzten sie signifikant häufiger die Möglichkeit einer Pause. Die Befunde am ART-2020 wiesen eher auf eine generelle Verlangsamung als auf qualitative kognitive Defizite hin, wobei motorische und kognitive Komponenten in einigen Tests nur unzureichend getrennt werden konnten. Insgesamt hatten aber nicht nur die Patienten, sondern auch die gesunden Probanden dieser Altersgruppe enorme Schwierigkeiten mit den Leistungstests. Nur eine Patientin und zwei gesunde Probanden erreichten in allen erhobenen Parametern einen Prozentrang von mindestens 16, was als Kriterium für das Bestehen einer solchen Testbatterie gilt. In Fahrt 1 attestierten die Testleiter jedoch nur fünf Patienten (und keinem gesunden Fahrer) so schwerwiegende Auffälligkeiten, dass ihre Fahrtauglichkeit in Frage gestellt wurde (2x Hoehn&Yahr 2, 3x Hoehn&Yahr 3). Auch diese Diskrepanz zwischen Test- und Fahrleistung spricht für eine moderierende Wirkung der Kompensationsfähigkeit. Alles in allem konnte durch die Fall-Kontroll-Studie zwar bestätigt werden, dass Krankheitsschwere und Tagesmüdigkeit auf einige Parameter der Fahrleistung einen signifikanten Einfluss haben, insgesamt konnten diese Merkmale die Fahrleistung aber nicht zufriedenstellend vorhersagen. Ab dem Hoehn & Yahr-Stadium 2 spielt die Fähigkeit, krankheitsbedingte Beeinträchtigungen zu kompensieren, eine wesentliche Rolle. Genau dies wird aber in den traditionellen Leistungstests nicht erfasst. Künftige Untersuchungen sollten sich daher auf die Diagnostik und v.a. die Trainierbarkeit von Kompensationsfähigkeit konzentrieren. / Although studies differ as to its influence, motor impairment is still the main diagnostic criterion in evaluating the driving ability of patients with Parkinson’s disease (PD). Recently, the discussion about “sleep attacks” and daytime sleepiness added a new criterion. With regard to these problems two major studies were performed: the “dPV-survey 2000” with an analysis of more than 6,000 questionnaires and almost 400 telephone interviews and a case-control study in the Wuerzburg driving simulator. The dPV-survey was a German-wide questionnaire and interview study. An excellent response rate of 63% (from about 12,000 mailed questionnaires) reflects an enormous need of PD sufferers for mobility. However, the study also yielded important results with regard to traffic safety. PD patients had a heightened culpability rate for accidents in which they were involved. In addition to disease severity, daytime sleepiness and sudden onset of sleep turned out to be risk factors for traffic accidents. The case-control study which was performed afterwards aimed at determining the impact of both motor impairment and daytime sleepiness on PD patients’ driving performance prospectively. In addition, special attention was put on the use and benefit of compensatory behavior. 24 PD patients were compared to 24 healthy controls (matched for age, sex and driving experience). PD patients were allocated to 3x2 subgroups, according to disease severity (Hoehn&Yahr stages 1-3) and daytime sleepiness (yes-no). Driving performance was measured during two trips in the simulator. Trip 1 provided a series of traffic situations with varying difficulty. Trip 2 was a monotonous night-time trip. To measure compensation in trip 1, a part of it was repeated under time pressure. In trip 2 compensation was operationalized by the option of taking breaks. In addition to these trips, a traditional battery of psychometric tests using the “Act-React-Test-System” (ART-2020) was performed to compare the results with those of the simulator. Analyses showed that PD patients committed significantly more driving errors than controls in trip 1 (with and without time pressure) - mainly due to bad lane keeping performance. However, only in easy sections of the trip were their impairments in lane keeping significantly associated with the Hoehn&Yahr stages. Under monotony an extreme decrease of lane keeping performance was evident for PD patients in the Hoehn&Yahr stage 3 and for PD patients with daytime sleepiness. Surprisingly, even patients with daytime sleepiness did not fall asleep more often than controls. A crucial result was that PD patients showed significantly more compensatory behavior than controls. In trip 1, time pressure caused the time taken to decrease and the number of mistakes to increase more for PD patients than for the control group. In trip 2, patients took advantage of the option to take a break significantly more often. In the ART-2020 tests, PD patients generally displayed lower response. However, in some of the tests it was not possible to decide whether this slowdown was due to cognitive or motor impairment. At large, patients seemed not to be cognitively impaired. Basically, the tests were much too difficult for all persons of this age group. When applying commonly used criteria as regards the failure of the battery, almost none would have passed - neither patients nor controls: Just one patient and two controls reached a percent rank of at least 16 in all parameters. By contrast, in trip 1 only five patients (two in Hoehn&Yahr stage 2, three in stage 3) and none of the controls displayed questionable driving ability. This discrepancy also indicates that the ability to compensate for impairments is an important moderator of the association between the performance in the tests and the actual driving performance. In general, both disease severity and daytime sleepiness had significant impacts on some parameters of driving performance, but were insufficient for predicting driving ability. As from Hoehn&Yahr stage 2 the ability to compensate for disease related impairments became important. Critically, this is not captured by classical psychometric tests. Therefore, future studies should put special emphasis on the diagnosis of this ability and possibilities of training it.

Sprech- und Stimmstörungen sind häufige Symptome der Idiopathischen Parkinson Erkrankung (IPS), wobei bis zu 89% der Patienten im Verlauf der Krankheit unter einer Dysarthrie leiden. Die Tiefenhirnstimulation des Nucleus subthalamicus (STN-DBS) ist eine etablierte Behandlung für die motorischen Symptome des IPS (Allert et al., 2004). Während STN-DBS positive Effekte auf einige Teilfunktionsbereiche der Dysarthrie zu haben scheint, berichten die meisten Studien entweder über keine Verbesserung oder eine Verschlechterung der Sprech- und Stimmfunktionen nach Implantation der STN-DBS (Tsuboi et al., 2015; Wang et al., 2003; Wertheimer et al., 2014). Klinische Erfahrungswerte sowie Fallberichte und Studien lassen vermuten, dass diese sprachtherapeutisch relevanten Nebenwirkungen unabhängig von der therapeutischen Wirksamkeit der STN-DBS sind und daher als unerwünschte, aber nicht therapieimmanente Interferenzfaktoren anzusehen sind (Bouthour et al., 2018), die es genauer zu untersuchen gilt, da die Lebensqualität von IPS-Erkrankten als stark einschränkend wahrgenommen wird (Hariz et al., 2010). Eine aufwendige und methodisch fundierte Klassifizierung wurde von Tsuboi und Kollegen vorgenommen, die im Zusammenhang mit STN-DBS fünf Cluster von Sprech- und Stimmstörungen identifizierten (Tanaka et al., 2020; Tsuboi et al., 2015, 2017). Dazu zählten die Phänotypen „spastische Dysarthrie“, „Stottern“, „rigid-hypokinetischer Typ“, „behauchte Stimme“ und „gepresste Stimme“. Erste Hinweise lassen darauf schließen, dass die Nebenwirkungen von STN-DBS auf die Stimulation spezifischer Gehirnkreise zurückzuführen sein könnte (Fox et al., 2014). In dieser Arbeit wird eine retrospektive Studie mit STN-DBS stimulierten IPS Erkrankten vorgestellt, die sprachtherapeutisch relevante Sprech- und Stimmstörungen unter zwei Bedingungen bewertet (ein- und ausgeschaltete Stimulation) sowie eine prospektive Studie mit den beiden gleichen Bedingungen. Beide Studien haben das Ziel einer Replizierbarkeit der Ergebnisse von Tsuboi et al. (2015, 2017). Die zweite prospektive Studie bezieht außerdem konnektombasierte Daten ein. Die Ergebnisse beider Studien lassen quantitativ keine Signifikanzen hinsichtlich der o.g. dysarthrischen Phänotypen zu, quantitativ lassen sich jedoch deutliche Tendenzen ähnlich der Ausgangsstudie erkennen. Zudem wurden das Cluster „Stottern“ in der retrospektiven Studie als weiteres möglicherweise STN-DBS immantentes Cluster identifiziert. In der prospektiven Studie wurde ein Cluster hinzugefügt, da in den Beurteilungen zusätzlich die Symptomatik „hasty speech“ oder auch „hastiges Sprechen“ beobachtet wurde. / Speech and voice disorders are common symptoms of Parkinson's disease (PD) with up to 89% of patients suffering from dysarthria during the course of the disease. Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus (STN-DBS) is an established treatment for the motor symptoms of PD (Allert et al., 2004). While STN-DBS appears to have positive effects on some subfunctional areas of dysarthria, most studies report either no improvement or a deterioration in speech and voice functions after implantation of STN-DBS (Tsuboi et al., 2015; Wang et al., 2003; Wertheimer et al., 2014). Clinical experience as well as case reports and studies suggest that these side effects relevant to speech therapy are independent of the therapeutic effectiveness of STN-DBS and should therefore be regarded as undesirable but not therapy-immanent interference factors (Bouthour et al., 2018), which need to be investigated more closely. It is considered to be a serious problem, as the quality of life of PD sufferers is perceived to be severely limiting (Hariz et al., 2010). A complex and methodologically solid classification was carried out by Tsuboi and colleagues, who identified five clusters of speech and voice disorders in connection with STN-DBS (Tanaka et al., 2020; Tsuboi et al., 2015, 2017). These included the phenotypes "spastic dysarthria", "stuttering", "rigid-hypokinetic type", "breathy voice" and "pressed voice". Initial evidence suggests that the side effects of STN-DBS could be due to the stimulation of specific brain circuits (Fox et al., 2014). This paper presents a retrospective study with STN-DBS-stimulated PD patients that assesses speech therapy-relevant disorders under two conditions (stimulation on and off) as well as a prospective study with the same two conditions. Both studies aim to replicate the results of Tsuboi et al. (2015, 2017). The second prospective study also includes connectome-based data. The results of both studies do not show any quantitative significance with regard to the dysarthric phenotypes mentioned above, but quantitatively clear tendencies similar to the original study can be seen. In addition, the "stuttering" cluster was identified in the retrospective study as another cluster possibly inherent in STN-DBS. A cluster was added in the prospective study because the symptoms of "hasty speech" were also observed in the assessments.

The author presents the first detailed review of the pharmacological therapy of parkinsonism from ancient times until the near present (1980). It is not clear whether parkinsonism as it is now defined – a progressive neurodegenerative disorder of the basal ganglia characterized by sharply reduced striatal dopamine levels, particularly in the striatum – has always affected a significant minority of aged persons, but suggestive evidence to this effect in the older literature is reviewed. The major discussion commences, however, with the administration of various plant alkaloids to parkinsonian patients in the second half of the 19th century. Antiparkinsonian therapy since this time may be divided into a number of phases: 1. The employment of alkaloids derived from solanaceous plants: initially hyoscyamine, then hyoscine/scopolamine and atropine. The discovery and characterization of these alkaloids, and the gradual recognition that other pharmacologically useful solanaceous alkaloids (such as duboisine) were identical with one or other of these three compounds, is discussed. 2. With the outbreak of encephalitis lethargica following the First World War, parkinsonian patient numbers increased dramatically, leading to a multiplicity of new directions, including the use of another solanaceous plant, stramonium, of extremely high atropine doses, and of harmala alkaloids. 3. The so-called “Bulgarian treatment” was popularized in western Europe in the mid-1930s. It was also a belladonna alkaloid-based therapy, but associated with greater efficacy and fewer side effects. This approach, whether as actual plant extracts or as defined combinations of belladonna alkaloids, remained internationally dominant until the end of the 1940s. 4. Synthetic antiparkinsonian agents were examined following the Second World War, with the aim of overcoming the deficiencies of belladonna alkaloid therapy. These agents fell into two major classes: synthetic anticholinergic (= antimuscarinic) agents, such as benzhexol, and antihistaminergic drugs, including diphenhydramine. These agents were regarded as more effective than plant-based remedies, but certainly not as cures for the disease. 5. A complete change in direction was heralded by the discovery in 1960 of the striatal dopamine deficit in parkinsonism. This led to the introduction of L-DOPA therapy for parkinsonism, the first approach directed against an identified physiological abnormality in the disorder. 6. Subsequent developments have thus far concentrated on refinement or supplementation of the L-DOPA effect. Recent attempts to develop neuroprotective or -restorative approaches are also briefly discussed. The thesis also discusses the mechanisms by which the various types of antiparkinsonian agent achieved their effects, and also the problems confronting workers at various periods in the design and assessment of novel agents. The impact of attitudes regarding the etiology and nature of parkinsonism, particularly with regard to symptomatology, is also considered. Finally, the history of antiparkinsonian therapy is discussed in context of the general development of both clinical neurology and fundamental anatomical, physiological and biochemical research. In particular, the deepening understanding of the neurochemical basis of central nervous system function is emphasized, for which reason the history of dopamine research is discussed in some detail. This history of antiparkinsonian therapy also illustrates the fact that the nature of experimental clinical pharmacology has markedly changed throughout this period: No longer the preserve of individual physicians, it is now based firmly on fundamental laboratory research, the clinical relevance of which is not always immediately apparent, and which is only later examined in (large scale) clinical trials. It is concluded that antiparkinsonian therapy was never irrational or without basis, but has always been necessarily rooted in current knowledge regarding neural and muscular function. The achievements of L-DOPA therapy, the first successful pharmacological treatment for a neurodegenerative disorder, derived from the fruitful union of the skills and contributions of different types by laboratory scientists, pharmacologists and clinicians. / Der Autor stellt die erste detaillierte Zusammenfassung der Entwicklung der pharmakologischen Therapie des Parkinsonismus vom Altertum bis in die jüngere Vergangenheit (1980) dar. Es ist nicht klar, ob der Parkinsonismus, wie er jetzt definiert wird – eine progressive neurodegenerative Störung der Basalganglien, die durch die zum scharf verringerten Dopamininhalt des Corpus striatum führende Degeneration der nigrostriatalen Bahn gekennzeichnet wird – zu allen Zeiten eine bedeutende Minderheit älterer Personen heimgesucht hat, verlockende Hinweise darauf findet man aber in der älteren Literatur. Die Hauptdiskussion beginnt jedoch mit der Anwendung verschiedener Pflanzenalkaloide bei Parkinson-Patienten in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts. Die Geschichte der Parkinson-Therapie seit dieser Zeit läßt sich in eine Serie von Phasen gliedern: 1. Die Anwendung von aus den Solanazeen isolierten Alkaloiden: zuerst Hyoscyamin, später Hyoscin/Skopolamin und Atropin. Die Entdeckung und die Charakterisierung dieser Alkaloide und die allmähliche Feststellung, daß andere pharmakologisch nützliche Solanazeen-Alkaloide (z.B. Duboisin) mit einem oder anderem dieser schon bekannten Mittel identisch waren, werden diskutiert. 2. Mit dem Ausbruch der Encephalitis lethargica nach dem Ersten Weltkrieg stieg die Anzahl von Parkinson-Patienten dramatisch an, was zu einer Vielfältigkeit neuer therapeutischer Richtungen führte: Der Einsatz des auch zu den Solanazeen gehörenden Stramonium, die Verabreichung von extrem hohen Atropindosen, und die Benutzung von Harmala-Alkaloiden waren insbesondere hochgeschätzt. 3. Die sogenannte “Bulgarische Kur” verbreitete sich schnell in Westeuropa in der Mitte der dreißiger Jahre. Es handelte sich dabei ebenfalls um eine auf Tollkirsche-Alkaloiden basierte Therapie, der jedoch höhere Wirksamkeit und wenige Nebenwirkungen zugemutet wurde. Diese Methode, vermittels der Verabreichung tatsächlicher Tollkirschenextrakte bzw. definierter Kombinationen von Belladonna-Alkaloiden, beherrschte die Parkinson-Therapie bis zum Ende der vierziger Jahre. 4. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden synthetische Parkinson-Mittel überprüft, in der Hoffnung, die Mängel der bisherigen anticholinergen Therapien überwinden zu können. Diese Mittel teilten sich in zwei Hauptkategorien ein: synthetische anticholinerge (= antimuskarine; z.B. Benzhexol) und antihistaminerge Mittel (z.B., Diphenhydramin). Diese Arzneimittel wurden als wirkungsvoller als pflanzliche Therapien angesehen, jedoch sicherlich nicht als Heilmittel für die Krankheit. 4. Eine gründliche Richtungsänderung der Parkinson-Therapie kündigte sich mit der Entdeckung (1960) des striatalen Dopamindefizits im Parkinsonismus an. Diese führte zur Einführung der L-DOPA-Therapie, der ersten Parkinson-Therapie, die gegen eine genau definierte physiologische Abnormität gerichtet war. 5. Die darauf folgenden Entwicklungen haben sich bis heute auf Verfeinerung bzw. Ergänzung des L-DOPA-Effektes konzentriert. Neuere Ansätze, neuroprotektive bzw. -restorative Therapien zu entwickeln, werden kurz behandelt. Die Arbeit diskutiert auch die Mechanismen, die der Wirksamkeit der verschiedenen Parkinson-Mittelarten zugrunde liegen, und auch die Probleme, die Forscher bei der Entwicklung und Bewertung neuartiger Mittel konfrontiert haben. Diese Diskussion zieht auch in Betracht die Auswirkung der Haltung des jeweiligen Forschers betreffend der Ätiologie und Natur des Parkinsonismus auf die Beurteilung neuer therapeutischer Möglichkeiten. Schließlich wird die Geschichte der Parkinson-Therapie im Kontext der allgemeinen Entwicklung der klinischen Neurologie als auch der grundlegenden anatomischen, physiologischen und biochemischen Forschung während dieser Periode behandelt. Insbesondere wird das wachsende Verständnis der neurochemischen Grundlagen der Funktion des Zentralnervensystems hervorgehoben, indem die Geschichte der Dopaminforschung ausführlich behandelt wird. Die Geschichte der Parkinson-Therapie weist auch darauf hin, daß sich die Natur der experimentellen Pharmakologie während dieser Periode grundsätzlich geändert hat. Sie liegt nämlich nicht mehr im Zuständigkeitsbereich des einzelnen Arztes, sondern wird im Gegenteil auf grundlegender Laborforschung aufgebaut, deren klinische Bedeutung nicht immer sofort deutlich ist. Erst später werden die Ergebnisse dieser Grundlagenforschung in großangelegten klinischen Versuchen bei Patienten überprüft. Es wird gefolgert, daß die Parkinson-Therapie zu keiner Zeit als ohne vernünftige Grundlage bzw. irrational betrachtet werden darf. Sie ist jedoch immer dem aktuellen Wissensstand betreffend neuraler und muskulöser Funktion entsprechend geregelt worden. Der Erfolg der L-DOPA-Therapie, der ersten langfristig wirksamen pharmakologischen Behandlung einer neurodegenerativen Krankheit, ist das Ergebnis der ertragreichen Vereinigung der Fähigkeiten und verschiedenartigen Beiträge von Grundlagenforschern, Pharmakologen und Klinikern.

Im Mittelpunkt dieser Arbeit stehen Untersuchungen zur Bildung des Pigments Neuromelanin, das die Ursache für die dunkle Farbgebung der humanen Substantia nigra pars compacta ist. Eine Beteiligung von Neuromelanin an den pathobiochemischen Ereignissen bei Parkinson-Krankheit erklärt das klinische Interesse an Neuromelanin. Die Untersuchungsmöglichkeiten von Neuromelanin sind limitiert: einerseits ist eine chemische Strukturaufklärung aufgrund der Unlöslichkeit dieses amorphen Polymers kaum zu bewerkstelligen, andererseits wird mangels geeigneter biologischer Testsysteme ein Einblick in die Biogenese von Neuromelanin verwehrt. Zurzeit wird die Bildung von Neuromelanin anhand der beiden konkurrierenden Hypothesen als Autoxidation von Dopamin oder durch Beteiligung eines Enzyms („Tyrosinase-Konzept“) erklärt. In dieser Arbeit wurden beide hypothetischen Ansätze bearbeitet, wobei einer enzymatischen Biogenese von Neuromelanin die Präferenz gegeben wird. Zur globalen Untersuchung von Neuromelanin-Granula wurde nun erstmals eine Isolierung der Pigment-haltigen Organelle vorgestellt, die die Basis für eine umfassende Proteomanalyse mittels 1-D-SDS-PAGE und ESI-Tandem-Massenspektrometrie bildete. Mit diesem methodischen Ansatz wurden ingesamt 73 Proteinen identifiziert. Diese waren vor allem lysosomalen Proteinen zuordenbar, z.B. charakteristischen Membranproteinen (LAMP-1), sämtlichen Proteasen, Proteinen des Metabolismus von (Glyco-)Lipiden und Glycoproteinen, aber auch Proteinen des Cytosols und des vesikulären Verkehrs. Entscheidend war die Anwesenheit von Proteinen des Endoplasmatischen Reticulums (ER); Calnexin gilt als ein melanogenes Chaperon, das nicht in Lysosomen vorkommt, dagegen aber in Lysosomen-verwandten Organellen. Im Vergleich mit bereits existierenden Proteinprofilen von Lysosomen und Lysosomen-verwandten Organellen zeigten die in Neuromelanin-Granula identifizierten lysosomalen Proteine und Proteine des ER, dass diese Organellen der humanen Substantia nigra keine konventionellen Lysosomen sind, sondern mit hoher Wahrscheinlichkeit der Gruppe der Lysosomen-verwandten Organellen zuzuordnen sind. / This work focusses on the formation of the polyphenolic pigment neuromelanin, which accounts for the dark colour of the human substantia pars compacta. A contribution of neuromelanin to the patho-biochemical events in Parkinson’s disease is suggested, which is the reason for the clinical interest in this pigment. The analytical approaches to investigate neuromelanin are limited: on the one hand, an elucidation of the chemical structure is hardly possible to accomplish due to the insolubility of this amorphous polymer, on the other hand, the lack of appropriate biological test systems prevents insight into the biogenesis of neuromelanin. Currently the formation of neuromelanin is addressed by two competing hypotheses either by autoxidation of dopamine (“autoxidative concept”), or by contribution of an enzyme (“tyrosinase concept”). This work covered both hypothetical approaches, but the concept of an enzymatic biogenesis of neuromelanin is preferred. Aiming at a global analysis of these pigmented organelles, the isolation of neuromelanin granules was introduced for the first time, which formed the basis for an extensive proteomic analysis by 1-D SDS-PAGE and ESI tandem mass spectrometry. Subsequently, the analyses by mass spectrometry facilitated the identification of 73 proteins, most of which were attributable to lysosomal proteins, e.g. characterisitcal membrane proteins (LAMP-1), various proteases, proteins engaged in the metabolism og (glycol)-lipids and glycoproteins, but also cytosolic proteins and proteins involved in vesicular traffic. Intriguingly, there were proteins identified which originate form the endoplasmic reticulum (ER), most notably calnexin, a melanogenic chaperone, which is not found in lysosomes but in lysosome-related organelles. By comparison of yet existing protein profiles of lysosomes and lysosome-related organelles it became clear that neuromelanin granules from the human substatia nigra are no conventional lysosomes, but should rather be attributed to the group of lysosome-related organelles.

Die hier vorliegende Forschungsarbeit überprüfte eine mögliche Beteiligung des peripheren Nervensystems bei M. Parkinson und den atypischen Parkinson-Syndromen. 31 Patienten mit einem idiopathischen Parkinson-Syndrom (IPD-Patienten) und neun Patienten mit einem atypischen Parkinson-Syndrom (APD-Patienten) sowie 35 altersentsprechende Kontrollprobanden wurden zwischen 2011 und 2012 für diese Studie rekrutiert. Neben der Eigenanamnese und der neurologischen Untersuchung erhielten die Patienten eine Suralisneurographie zur Überprüfung der large fibers und eine Quantitative sensorische Testung (QST) zur Detektion einer möglichen Small-fiber-Dysfunktion. Die Vitamin-Bestimmung diente der Untersuchung möglicher Zusammenhänge zwischen der Levodopa-Therapie, eventuell daraus resultierenden Vitamin-Mangelzuständen und einer reduzierten intraepidermalen Nervenfaser-Dichte (IENF-Dichte) beim M. Parkinson. Für die histologische Auswertung der IENF-Dichte und der dermalen, myelinisierten Nervenfaserbündel (PGP 9.5- / MBP- Doppelfärbung) sowie für die immunohistochemische Untersuchung der Nervenfasersubtypen (anti-alpha-CGRP- und anti-Substanz P-Antikörper) wurden bei jedem Probanden vier Hautbiopsien von den Extremitäten und dem Körperstamm entnommen. Sieben IPD-Patienten und ein Proband mit einem atypischen Parkinson-Syndrom wiesen ein vermindertes sensorisches Nervenaktionspotenzial (SNAP) in der Suralisneurographie auf. Dagegen war eine pathologisch reduzierte Nervenleitgeschwindigkeit nur bei einem IPD-Patienten nachweisbar. Auffällig war zudem eine negative Korrelation zwischen der Erkrankungsdauer und dem SNAP (Korrelationskoeffizient -0,367, p<0,03). In der Auswertung der Hautbiopsien konnte eine statistisch signifikante Reduktion der myelinisierten Bündel am Unterschenkel der IPD-Patienten festgestellt werden. Bei zehn von 30 IPD-Patienten, jedoch bei keinem der Probanden mit einem atypischen Parkinson-Syndrom, konnte eine verminderte IENF-Dichte nachgewiesen werden. In der statistischen Überprüfung wurde außerdem am Unterschenkel ein signifikanter Unterschied zwischen den IPD-Patienten und der Kontrollkohorte sowie eine negative Korrelation zwischen der Krankheitsdauer und der IENF-Dichte (Korrelationskoeffizient -0,320, p<0,05) festgestellt. Die QST konnte dagegen keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen den einzelnen Kohorten aufzeigen. Im Kontrast dazu fand sich eine längenunabhängige Reduktion der CGRP-positiven und der Substanz P-positiven IENF-Dichte bei den Patienten mit einem idiopathischen Parkinson-Syndrom. Bemerkenswert war zudem eine signifikante Verminderung der Substanz P-positiven intraepidermalen Nervenfasern am Oberschenkel und Rücken bei den APD-Patienten. Eine statistisch signifikante Abweichung der CGRP- und Substanz P-positiven Bündel konnte dagegen nicht festgestellt werden. In der laborchemischen Untersuchung war ein Zusammenhang zwischen den bestimmten Vitamin-Spiegeln und der kumulativen Levodopa-Dosis sowie zwischen den Vitaminen und der IENF-Dichte lediglich bei dem Vitamin B6 nachweisbar. Zusammengefasst erscheint eine Beteiligung des peripheren Nervensystems beim idiopathischen Parkinson als wahrscheinlich, wohingegen bei den atypischen Parkinson-Syndromen vor allem von einer zentralen Genese ausgegangen werden kann. Basierend auf den Ergebnissen der Suralisneurographie und der Bestimmung der myelinisierten Bündel erscheint eine krankheitsbedingte Large-fiber-Beeinträchtigung beim M.Parkinson möglich. Die nachgewiesene längenabhängige Small-fiber-Reduktion bei IPD-Patienten wird vermutlich durch eine axonale Transportstörung verursacht. Einen krankheitsbedingten Erklärungsansatz für die längenunabhängige Reduktion der CGRP-positiven und der Substanz P-positiven IENF-Dichte bei IPD-Patienten liefert der Nachweis von neurotoxischem α-Synuclein in den sensiblen Spinatganglien mit einem daraus resultierenden Untergang von sensorischen Nervenfasern. Aufgrund der geringen Anzahl an Parkinson-Patienten mit sensiblen Symptomen und dem fehlenden Nachweis eines statistisch signifikanten Unterschiedes in der QST liegt der Verdacht nahe, dass die ermittelte intraepidermale Nervenfaserreduktion der IPD-Patienten nicht stark genug ausgeprägt ist, um eine signifikante Abweichung der QST-Ergebnisse zu verursachen. Weiterhin konnte kein Zusammenhang zwischen der kumulativen Levodopa-Menge, den Vitaminen B12, Methylmalonsäure sowie Homocystein und dem Auftreten einer Nervenfaserverminderung nachgewiesen werden, was gegen eine iatrogene Beteiligung des peripheren Nervensystems als Nebenwirkung der Levodopa-Therapie spricht. Das idiopathische Parkinson-Syndrom geht mit einer Reduktion der kleinen Nervenfasern einher, welche vermutlich auf die Grunderkrankung selbst zurückzuführen ist. Die Untersuchung der Haut erscheint somit vielversprechend für die Erforschung der Pathogenese und für die Differentialdiagnostik des M. Parkinson. / Small- and large-fiber-neuropathy in Parkinson's disease

Die ADHS und die Parkinson-Krankheit gehen beide mit Veränderungen des dopaminergen Systems einher. Methylphenidat (MPH) ist ein zentralwirkendes Psychostimulans, das den Dopamin-Wiederaufnahme-Transporter reversibel hemmt. Obwohl MPH seit über 50 Jahren in der symptomatischen Therapie der ADHS angewandt wird, ist die Datenlage zu den Langzeiteffekten und Risiken dieses Medikaments relativ dünn. Basierend auf den Ergebnissen von Versuchen an Ratten wurde die Theorie aufgestellt, dass MPH die Ausreifung des zentralen dopaminergen Systems beeinflusst und dadurch ein Risikofaktor für die Entwicklung eines Parkinson-Syndroms sein könnte. Ziel dieser Pilotstudie war zum einen zu untersuchen, ob bei Patienten mit Parkinson ADHS-ähnliche Symptome in der Kindheit auftraten und zum anderen zu ermitteln, ob Parkinson-Patienten in ihrer Kindheit Psychostimulanzien eingenommen haben. Als Instrumentarium dienten die deutsche Kurzform der Wenda Utah Rating Scale (WURS-k) sowie der ‘Fragebogen zu Kindheit und Entwicklung U40‘. Insgesamt füllten 88 Parkinson-Patienten die Fragebögen vollständig aus. Die Daten dieser Patienten sowie einer ebenso großen, randomisierten Kontrollgruppe wurden in die Auswertung einbezogen. Im Fragebogen WURS-k fanden sich in der Gruppe der Parkinson-Patienten signifikant höhere Summenscores im Vergleich zur Kontrollgruppe. Zusätzlich zeigten sich bei den Parkinson-Patienten höhere Scores bezüglich der Faktoren „Aufmerksamkeitsdefizit/Hyperaktivität“ sowie „ängstlich-depressive Symptomatik“, nicht aber bei den Faktoren „Impulsivität“, „Protestverhalten“ und „Störung der sozialen Adaptation“. Auch die Auswertung des Fragebogens U40 ergab signifikant höhere Punktwerte bezüglich der Items „Aufmerksamkeitsdefizit“ und „Hyperaktivität“ bei den Parkinson-Patienten. Dennoch kann aus diesen Ergebnissen nicht geschlossen werden, dass die in unserer Studie untersuchten Parkinson-Patienten in ihrer Kindheit an einer ADHS litten, da die durchschnittlichen Summenscores der WURS-k deutlich unter dem festgelegten Cut-Off-Wert von größer oder gleich 30 lagen. Es ist aber möglich, dass einzelne ADHS-ähnliche Symptome den motorischen Symptomen einer Parkinson-Erkrankung vorausgehen können. Letztlich fanden wir keinen Anhalt dafür, dass die Parkinson-Patienten in ihrer Kindheit Psychostimulanzien wie MPH eingenommen hatten. / Attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) and Parkinson’s disease (PD) are attended by alterations in the dopaminergic system. Methylphendiate (MPH) is a central acting psychostimulant which reversibly blocks the dopamine re-uptake transporter. At present MPH ist one of the most frequently prescribed drugs for the symptomatic treatment of ADHD. Although MPH has been in use for over 50 years, there is only little information available concerning the long-term benefits and risks of medication. Based on experiments in rats it has been suggested that MPH treatment may affect the maturation of the central dopaminergic system and may be a risk factor for the development of PD. The aim of the present case-control study was to gain information about (1) ADHD-like symptoms that may precede PD symptoms and (2) the exposure to psychostimulants in childhood. We used a German short version of the Wender Utah Rating Scale (WURS-k) which is a reliable measure for the retrospective diagnosis of childhood ADHD and another questionnaire the „Quesionnaire to Childhood and Development U40“. A total of 88 PD patients completed the two rating scales. The data of these patients and of 88 randomly selected individuals of the controls were included for analysis. In the WURS-k, the PD group showed higher total scores compared to control subjects. In addition, we found increased scores in PD patients regarding the items „attention deficit“, „hyperactivity“ and „anxious and depressive symptoms“, but not regarding „impulsivity“, „oppositional behaviour“ and „deficits in social adaptation“. The results of the U40 also showed increased scores in PD patients regarding „attention deficit“ and „hyperactivity“. However, one cannot conclude that the PD patients enrolled in this study had suffered form childhood ADHD, since the average total WURS-k score was far below the cut-off score of 30 or higher. But it is possible that ADHD-like symtoms precede the characteristical PD symptoms. Finally, we found no evidence that PD patients had been exposed to psychostimulants such as MPH.

Zugl.: Berlin, Charité, University-Med., Diss., 2006.

Zugl.: Berlin, Freie Univ., Diss., 2006 / Dateiformat: zip, Dateien im PDF-Format

Freie Universiẗat, Diss., 2006--Berlin. / Dateiformat: zip, Dateien im PDF-Format.

Stuttgart, Univ., Diss., 2008.