Detailansicht
Quantification of synapse loss in human brains with mixed Alzheimer’s and Lewy body disease
Suzan Özugur
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Biologische Chemie
Betreuer*in
Wolfgang Wadsak
DOI
10.25365/thesis.44298
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-28090.92940.480753-9
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Synaptische Plastizität und hohe Synapsen Dichte werden gefördert und aufgebaut während des Lernens, während Spine- und Verbindungsverlust die Kennzeichen für Neurodegenerative Erkrankungen wie die Alzheimer Krankheit sind. Viele Faktoren könnten verantwortlich sein für den Spine Verlust, wie ein veränderter pre synaptischer Input oder externe Faktoren und es ist nicht klar ob die pre synaptische Fehlfunktion oder die Postsynaptischen Veränderungen zuerst auftreten. Dennoch ist der Synapsen Verlust nicht spezifisch um Alzheimer vorherzusagen. Viele neurodegenerative Erkrankungen zeigen diese Verluste, ebenso wie es eine Erscheinung des normalen Alterns ist. Jedoch ist es der Haupt Risikofaktor für Demenz.
Synapsen Verlust ist nicht gleich verteilt in allen Gehirnregionen, was bedeutet, dass alters- abhängige Veränderungen nicht überall auftreten, aber in bestimmten Regionen, wie im Kortex und im Hippocampus. Körpereigene Kompensationsmechanismen, die den Spine Verlust entgegenwirken und synaptische Kontakte erhalten, können nur bedingt gegen die Neurodegeneration halten.
Die Glutamat Freisetzung aus Vesikeln ist der Haupt Signalweg von anregenden Synapsen im Säuger und somit wichtig für die neuronale Aktivität. GABA ist der bedeutendste hemmende Neurotransmitter, bindet auf Rezeptoren der Postsynapse und leitet hemmendes Signal ein.
Doch gibt es Unterschiede in den verschiedenen Synapsen-Typen? Und welche sind in Krankheit eher betroffen? Um diese Fragen zu beantworten, erregende und hemmende Synapsen wurden evaluiert um mittels typischen synaptischen Markern spezifisch markiert: GABAR- α2 für die hemmenden Synapsen und PSD-95 (DLG4) für die Postsynapse der erregenden Synapsen. Antikörper auf menschlichem Paraffin fixierten Schnitten von 15 verschiedenen Hirnregionen, in Alzheimer, Kontrolle und Lewy-Körper-Demenz, wurden mittels Konfokal Mikroskop (Zeiss LSM 780) detektiert und mit Hilfe von IgorPro7 einzelne Synapsen ausgewertet.
Der stärkste Synapsen Verlust war in den hemmenden Synapsen des Entorhinal Kortex von Alzheimer Patienten zu verzeichnen. Für die hemmenden Synapsen waren alle Synapsen Rückgänge signifikant, hingegen die Zahlen bei den erregenden Synapsen wenig signifikant waren und teilweise sogar zunahmen. Für die Lewy-Körper-Demenz konnte auch keine signifikante Korrelation gefunden werden.
Abstract
(Englisch)
Synapses mediate the communication between neurons and their function alters during physiological processes such as learning and memory. Cognitive decline in neurodegenerative disease has been shown to result from loss of synapses. However, previous studies only analyzed specific types of synapses in one or few specific brain regions. The aim of this study was to map the loss of excitatory and inhibitory synapses distinct brain regions in the brains of patients suffering from Alzheimer’s disease and Lewy body disease.
I analyzed 67 brains from donors at the Newcastle Brain Tissue Resource, which had been neuropathologically classified as Alzheimer's disease, Lewy body disease or controls. Tissue microarrays from several brain regions were immunofluorescence labelled with antibodies against DLG4 (also known as PSD-95 scaffold protein) to stain excitatory synapses and GABRA2 (GABAA Receptor subunit α2) to stain inhibitory synapses. Images were recorded on a confocal microscope and synapse densities were quantified automatically using custom- written image analysis algorithms.
I found different patterns of synapse loss, depending on the disease. Particularly in Alzheimer’s disease brains, there was a marked loss of inhibitory synapses in several brain regions, including the entorhinal cortex, temporal and parietal cortex, cingulate, visual cortex, putamen and pallidum.
This loss of inhibitory synapses may cause disruption of long-range neuronal networks, which has been demonstrated in several animal studies.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Alzheimer's disease Lewy body disease DLG4 GABRA2 Dementia Synapse loss
Schlagwörter
(Deutsch)
Alzheimer Synapsen DLG4 GABRA2 Lewy-Körper-Demenz Demenz
Autor*innen
Suzan Özugur
Haupttitel (Englisch)
Quantification of synapse loss in human brains with mixed Alzheimer’s and Lewy body disease
Paralleltitel (Deutsch)
Quantitative Bestimmung des Synapsen Verlustes in Hirnschnitten von Patienten mit gemischter Alzheimer Demenz und Demenz mit Lewy-Körpern
Publikationsjahr
2016
Umfangsangabe
77 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Wolfgang Wadsak
Klassifikation
35 Chemie > 35.70 Biochemie: Allgemeines
AC Nummer
AC13716131
Utheses ID
39204
Studienkennzahl
UA | 066 | 863 | |