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Characterisation of neuropathologic alterations following active immunotherapy against Abeta
Anna Gottenöf
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Thomas Decker
DOI
10.25365/thesis.12306
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29780.04566.342866-5
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Alzheimer Krankheit (AD, engl. Alzheimer's Disease) ist die häufigste neurodegenerative Erkrankung und Verursacher von Demenz. Diagnostische Kennzeichen von AD sind neuritische Plaques und neurofibrilläre “tangles” in verschiedenen Hirnregionen. Circa 5% der AD-Patienten tragen Mutationen in Genen, die an der Pathogenese von AD beteiligt sind. Diese Mutationen werden genutzt um Tiermodelle zu generieren um unbekannte Mechanismen der Pathogenese zu studieren und um neue Behandlungsstrategien für AD zu entwickeln. In einem dieser Modelle, dem Mausmodell Tg2576, führt die Überexpression von humanem amyloiden Vorläuferprotein (APP), das zwei Punktmutationen trägt, zu der Entstehung von amyloiden Plaques, dem Hauptmerkmal von AD. Eine Möglichkeit die Plaques zu entfernen stellt die aktive Immuntherapie dar. Die Impfung APP transgener Mäuse führt zur Induktion von Antikörpertitern spezifisch gegen amyloid beta (Ab), dem Hauptbestandteil der Plaques. Diese Impfung führt zu einer Reduktion der AD Pathologie.
AFFiRiS entwickelt solche Impfstoffe basierend auf der AFFITOPE Technologie, in der kurze Peptide benutzt werden, welche körpereigenes Ab nachahmen. Die induzierten Antikörper binden mit hoher Affinität an Ab und tragen dadurch zur Beseitigung der Ablagerungen bei. Zusätzlich konnte in Verhaltenstests eine Verbesserung der kognitiven Fähigkeiten der geimpften im Vergleich zu unbehandelten transgenen Mäusen gezeigt werden.
In dieser Diplomarbeit wurde der Einfluss der aktiven AFFITOPE Impfung auf verschiedene Aspekte neuropathologischer Veränderungen untersucht. Unter den betrachteten Faktoren befinden sich verschiedene Neurotransmitter, neuronale Struktur- und Integritätsindikatoren, prä- und postsynaptische Marker als auch neuroprotektive Faktoren. Bezüglich der Strukturen und Funktionalität von Neuronen konnten mit Hilfe des Dendritenmarkers MAP2 mit Hilfe von Immunfluoreszenzfärbungen Veränderungen nachgewiesen werden. Zudem konnten Veränderungen in der Lokalisation und der Anhäufung von a-synuclein, einem präsynaptischen Protein, mittels Immunfluoreszenz dargestellt werden. Andere postsynaptische Faktoren wie PSD95, Drebrin und ARC/Arg3.1 wurden mittels Western Blot in transgenen versus wildtyp Tieren verglichen. Letztendlich wurden weder in Neurotransmitterkonzentrationen noch in Levels des neuroprotektiven Faktors sAPPa signifikante Unterschiede in den verschieden behandelten Tieren gemessen. In einigen Synapsenmarkern konnten pathologische Veränderungen gezeigt werden. Die MAP2 Dichte ist in transgenen Tieren im Vergleich zu Wildtype verringert. In geimpften transgenen Tieren konnte ein Trend Richtung Phänotyps des Wildtyps festgestellt werden, jedoch mit nicht-signifikanten Unterschieden. Dasselbe gilt für den Präsynapsenmarker a-synuclein. Geimpfte Tiere zeigen eine Verringerung der pathologischen Kennzeichen. Allgemein betrachtet konnten Verbesserungen der neuropathologischen Veränderungen in geimpften versus nicht geimpften transgenen Mäusen gezeigt werden.
Abstract
(Englisch)
Alzheimer’s disease (AD) is the most common neurodegenerative disorder and the main cause of dementia. Diagnostic hallmarks of AD are neuritic plaques and neurofibrillary tangles in various regions of the brain. About 5% of the patients show mutations in genes involved in the pathogenesis of AD. These mutated genes were used to generate animal models for studying unclear mechanisms of the pathogenesis and to develop new treatment strategies for AD. In one of these models, the mouse model Tg2576, overexpression of human amyloid precursor protein (APP) carrying two point mutations leads to the development of amyloid plaques, the major hallmark of AD. One strategy to clear these plaques is active immunization. The vaccination of APP transgenic mice results in development of antibody titres highly specific against amyloid beta (Ab), the main component of the amyloid plaques in the brain. This vaccination leads to lowering of AD pathology in mice.
AFFiRiS develops such vaccines based on the AFFITOPE technology which uses short peptides mimicking parts of the amyloid beta peptide that is produced naturally in the body. The induced antibodies bind with high affinity to Ab and thereby clear the characteristic deposits. In addition the cognitive function of vaccinated animals is ameliorated compared to the transgenic untreated mice, which has been shown in behavioural test.
In this diploma thesis the impact of active AFFITOPE vaccination on different aspects of neuropathologic alterations in transgenic animals will be investigated. Among the examined parameters are different neurotransmitters, the structure and integrity of neurons, pre- and postsynaptic markers and the levels of neuroprotective factors. Changes concerning the structure and functionality of neurons could be determined by using the dendritic marker MAP2 in the immunofluorescence approach. Moreover, immunofluorescent staining of a-synuclein, a presynaptic protein, revealed alterations in its localisation and its grade of accumulation. Other postsynaptic factors, like PSD95, Drebrin and ARC/Arg3.1 were compared by Western Blotting showing no differences between wildtype and transgenic animals. Finally, neither in neurotransmitter nor in concentrations of the neuroprotective factor secreted APPa significant changes could be determined. In some synaptic markers pathologic alterations could be detected. The MAP2 density is lowered in transgenic animals compared to wildtype mice. In comparison with vaccinated animals trends towards the wildtype phenotype could be constituted. However, no significant differences were reached. The same is true for a-synuclein as a marker for presynaptic alterations. Vaccinated transgenic animals show a decrease of these pathologic hallmarks. Concluding one can say that ameliorations of neuropathologic alterations could be detected in vaccinated animals.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Alzheimer's Disease Immunotherapy Amyloid Precursor Protein neurotransmitter MAP2 pre- and postsynaptic proteins
Schlagwörter
(Deutsch)
Alzheimer Erkrankung Immuntherapie Amyloid Precursor Protein Neurotransmitter MAP2 prä- und postsynaptische Proteine
Autor*innen
Anna Gottenöf
Haupttitel (Englisch)
Characterisation of neuropathologic alterations following active immunotherapy against Abeta
Paralleltitel (Deutsch)
Charakterisierung neuropathologischer Veränderungen nach aktiver Immuntherapie gegen Abeta
Publikationsjahr
2010
Umfangsangabe
79 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Thomas Decker
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
44 Medizin > 44.45 Immunologie
AC Nummer
AC08559264
Utheses ID
11092
Studienkennzahl
UA | 441 | | |