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Obwohl Morbus Parkinson durch den demographischen Wandel immer mehr Bedeutung in der Medizin bekommt, ist bisher noch ungeklärt, welche Faktoren oder welches multifaktorielle Geschehen zum Ausbruch der Krankheit führen. In der vorliegenden Dissertation wurden deshalb in zwei Teilprojekten molekulare Mechanismen im SNCA Gen untersucht, um ihre Rolle bei der Entstehung der Parkinson-Krankheit näher zu beleuchten. Das SNCA Gen kodiert für aSyn, welches die Hauptkomponente der Aggregate im Gehirn von Parkinson Patienten ist. Weiterhin gibt es erbliche Varianten der Parkinson-Krankheit, die durch Punktmutationen im SNCA Gen verursacht werden.
Im Teilprojekt 1 wurden die Expressionslevel der alternativ gesplicten Isoformen des SNCA Gens und die Wirkung des SNPs rs356219 auf das alternative Splicing untersucht. Dafür wurden sowohl Studien in Blut von Patienten und Kontrollen als auch in post-mortem Hirngewebe durchgeführt. Es sollte einerseits ein möglicher Biomarker für die Entstehung von Morbus Parkinson gefunden werden, andererseits sollte der Einfluss des alternativen Splicings auf klinische Parameter studiert werden.
Die Isoformen AS-140 und AS-126 waren im Blut in Kontrollen signifikant höher exprimiert als in PD-Patienten. Weiterhin konnte eine signifikant höhere Expression der AS-98 bei Proben mit dem Risikogenotyp CC des rs356219 bei IPS Patienten nachgewiesen werden. Dies könnte auf einen pathogenen Mechanismus der AS-98 in Verbindung mit dem Risikogenotyp CC hinweisen, da die AS-98 in der Literatur als die toxischste aller Isoformen diskutiert wird. Das alternative Splicing von SNCA scheint hingegen keinen Einfluss auf das Erkrankungsalter und die kognitive Progression der IPS-Patienten zu haben. Interessanterweise konnte aber ein Zusammenhang zwischen dem prozentualen Anteil der Isoformen und der motorischen Progression gefunden werden. Der Anteil der AS-140 war umso höher, je schneller die motorische Progression voranschritt. Dagegen war der Anteil der AS-126 umso höher, je langsamer die motorische Verschlechterung pro Jahr war. Dies könnte dafür sprechen, dass die AS-126, im Gegensatz zum Gesamttranskript AS-140, einen eher protektive Einfluss hat.
In den verschiedenen Hirngeweben konnte keine relevanten signifikanten Einflüsse der Genotypen von rs356219 auf das alternative Splicing gefunden werden. Die Expression der AS-98 war in Proben der Substantia nigra am höchsten. Dies könnte wiederum ein Hinweis auf den toxischen Effekt der AS-98 sein, der neben den Blutproben nun auch in einem parkinsonrelevanten Hirnareal gefunden wurde.
Im Teilprojekt 2 wurde die Expression des mutierten Allels zweier Punktmutationen im SNCA Gen, welche eine autosomal dominant vererbte Parkinsonkrankheit verursachen, untersucht. Da momentan in der Literatur die Rolle des mutierten Allels der A30P und A53T Mutation kontrovers diskutiert wird, wurden in dieser Arbeit das erste Mal die Expression des wild-typ und des mutierten Allels in verschiedenen Geweben und Zelllinien in Mutationsträgern und Kontrollen auf RNA Ebene untersucht. Ferner wurde die Expression des A53T Allels über Massenspektrometrie auf Proteinebene quantifiziert.
In Lymphoblastenzelllinien konnte in A30P Mutationsträgern keine Expression des mutierten Allels gefunden werden. In einer Lymphoblastenzelllinie A53T Mutationsträgers konnte eine minimale Expression des mutierten Allels nachgewiesen werden. Weiterhin war das wild-typ Allel nicht, wie in einer anderen Studie, kompensatorisch hochreguliert. In anderen Zelllinien aber wie Fibroblasten, iPS-Zelllinien und differenzierten mDA Neuronen konnte das mutierte Allel nachgewiesen werden. Auch in verschiedenen Hirngeweben von Mutationsträgern konnte sowohl auf RNA- als auch auf Proteinebene, die Expression des mutierten Allels bewiesen werden. Hieraus kann gefolgert werden, dass die kontroversen Ergebnisse vorhergehender Studien, welche allesamt fast ausschließlich an Lymphoblastenzelllinien von Mutationsträgern und Kontrollen durchgeführt worden waren, dadurch zustande kamen, dass die Lymphoblastenzelllinien während der Kultivierung monoklonal werden können. Das mutierte Allel wird offensichtlich durch einen noch nicht bekannten Mechanismus während der Kultivierung herunter reguliert. Da in allen anderen Zelllinien und Gewebearten die Expression beider Allele mit verschiedenen Techniken nachgewiesen werden konnte, müssen die Theorien, welche Rolle das mutierte Allel an der Entstehung von Morbus Parkinson hat, neu überdacht werden.
In weiteren Studien sollte nun der Mechanismus, der zum Ausbruch der Parkinsonkrankheit bei Mutationsträgern führt, genauer untersucht werden. Außerdem sollte die fakultative Monoklonalität in den Lymphoblastenzelllinien, in welcher das mutierte Allel durch einen noch unbekannten Prozess selektiv herunter reguliert wird, näher untersucht werden. |
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