Das Rett Syndrom (RTT) gehört zu den tiefgreifenden Entwicklungsstörungen des Gehirns von dem fast ausschließlich Mädchen betroffen sind (ICD-10, F84.10). Ursächlich für die Pathogenese sind Mutationen im X-chromsomalen MECP2-Gen, welches für den Transkriptionsfaktor Methyl-CpG binding protein 2 (MeCP2) kodiert. Unterschiedliche neurologische Symptome treten zwischen 6 und 18 Monaten nach der Geburt auf, wobei schwere Rhythmussstörungen der Atmung für ein Viertel plötzlicher Todesfälle bei Rett-Patientinnen verantwortlich gemacht werden. Der neuronale Atmungsrhythmus bei Säugern wird in verschieden Regionen des ponto-medullären Hirnstammes generiert, wobei der Prä-Bötzinger Komplex als essentiell für die Rhythmogenese der Atmung angesehen wird.
Mittels Genexpressionsstudien in der Ventralen Respiratorischen Gruppe (VRG), die den Prä-Bötzinger-Komplex einschließt, zeigte sich eine massiv erhöhte, pathologische Expression des Serotoninrezeptor 5B sowohl auf mRNA-, als auch auf Proteinebene bei MeCP2-defizienten Mäusen zum postnatalen Entwicklungstag P40. Der Serotoninrezeptor 5B (5-HTR5B) gehört zur Klasse der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren. Durch detaillierte Analysen des 5-HTR5B-Proteins konnte eine natürliche Trunkierung des Rezeptors nachgewiesen werden. Des Weiteren wurde eine ungewöhnliche intrazelluläre Lokalisierung in Membranen von vesikulären und tubulären Kompartimenten beobachtet. Trotz dieser ungewöhnlichen Eigenschaften besitzt der Rezeptor weiterhin die Fähigkeit, das inhibitorische G-Protein Gαi3 konstitutiv zu aktivieren und somit den Anstieg von cAMP zu verhindern. Durch genetisches Ausschalten des 5-HTR5B Proteins (knockout) konnte gezeigt werden, dass die durch 5-HTR5B-verminderte cAMP-Konzentration in der VRG ursächlich für den gestörten Atmungsrhythmus MeCP2-defizienter Mäuse ist. Die sich aus diesen Ergebnissen ableitende pharmakologische Strategie, die cAMP Konzentration zu erhöhen, führte zu einem deutlich verbesserten Atmungsrhythmus. Die Ergebnisse dieser Arbeit implizieren neue Therapieansätze zur Behandlung der Atmungs-störungen von Rett-Patienten.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-goettingen.de/oai:ediss.uni-goettingen.de:11858/00-1735-0000-000D-F68F-C |
| Date | 19 November 2012 |
| Creators | Vogelgesang, Steffen |
| Contributors | Manzke, Till PD Dr. Dr. |
| Source Sets | Georg-August-Universität Göttingen |
| Language | English |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralThesis |
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