Die Rolle von striatalen Tyrosinhydroxylase-positiven Neuronen bei L-DOPA-induzierten Dyskinesien der Maus

Die Parkinson-Krankheit ist die zweithäufigste neurodegenerative Erkrankung weltweit. Der Goldstandard zur symptomatischen Behandlung ist der Wirkstoff L 3,4 Dihydroxyphenylalanin (L-DOPA), der im Verlauf jedoch bei vielen Patienten ausgeprägte motorische Nebenwirkungen in Form von abnormen unfreiwilligen Bewegungen, sogenannten L-DOPA-induzierten Dyskinesien (LID), hervorruft. Deren genaue Ätiopathogenese liegt bislang noch im Dunkeln. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Expression Tyrosinhydroxylase(TH)-positiver und damit L-DOPA-produzierender Zellen im denervierten Corpus striatum (Striatum) als fundamentalen Faktor für die Entstehung und Ausprägung von LID aufzudecken. Hierzu wurden 6-Hydroxydopamin-lädierte Mäuse über 15 Tage mit L-DOPA behandelt, das Auftreten von LID wurde charakterisiert und mit der immunhistochemisch bestimmten Anzahl striataler TH-positiver Zellen korreliert. Bemerkenswerterweise entwickelten 70% der L-DOPA-behandelten Mäuse ausgeprägte LID, die mit einer deutlich gesteigerten Expression TH-positiver Neurone einhergingen und deren Ausprägung eng mit der Zellzahl korrelierte. Die Zunahme TH-positiver Neurone stand im Einklang mit einer gesteigerten Expression von ∆FosB, einem validen molekularen Marker für Dyskinesien. Zudem wiesen dyskinetische Tiere eine erhöhte serotonerge Innervation des Striatums auf – Fasern, die mit ihrer aromatischen Aminosäure-Decarboxylase eine Konversion von L-DOPA in Dopamin vollführen können. Es ist also davon auszugehen, dass die TH-positiven Zellen synergistisch mit serotonergen Terminalen Dopamin synthetisieren und damit erhöhte extrazelluläre Dopaminkonzentrationen begünstigen. Dieser ursprünglich kompensatorische Mechanismus als Antwort auf das striatale dopaminerge Defizit beim Morbus Parkinson scheint im Rahmen einer L-DOPA-Therapie über das Ziel hinaus zu schießen und resultiert in der Entwicklung von LID. Zentraler Entstehungsort ist hierbei das laterale, dem menschlichen Putamen entsprechende Striatum, wohingegen ein prodyskinetischer Effekt der TH-Zellen im Nucleus accumbens und im Cortex ausgeschlossen werden konnte. Die Erkenntnisse dieser Arbeit tragen grundlegend zu einem besseren Verständnis über die Ätiopathogenese von LID und die Funktionalität der weitgehend unerforschten TH positiven Neurone bei. Zukünftige Studien, die sich die TH-positiven Zellen für eine potentielle Parkinsontherapie zunutze machen wollen, sollten deren LID-provozierenden Effekt kritisch berücksichtigen. Auf der anderen Seite könnten diese Neurone langfristig einen hoffnungsvollen Ansatz für neue antidyskinetische Behandlungsstrategien liefern

Die Rolle von striatalen Tyrosinhydroxylase-positiven Neuronen bei L-DOPA-induzierten Dyskinesien der Maus

Die Parkinson-Krankheit ist die zweithäufigste neurodegenerative Erkrankung weltweit. Der Goldstandard zur symptomatischen Behandlung ist der Wirkstoff L 3,4 Dihydroxyphenylalanin (L-DOPA), der im Verlauf jedoch bei vielen Patienten ausgeprägte motorische Nebenwirkungen in Form von abnormen unfreiwilligen Bewegungen, sogenannten L-DOPA-induzierten Dyskinesien (LID), hervorruft. Deren genaue Ätiopathogenese liegt bislang noch im Dunkeln. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Expression Tyrosinhydroxylase(TH)-positiver und damit L-DOPA-produzierender Zellen im denervierten Corpus striatum (Striatum) als fundamentalen Faktor für die Entstehung und Ausprägung von LID aufzudecken. Hierzu wurden 6-Hydroxydopamin-lädierte Mäuse über 15 Tage mit L-DOPA behandelt, das Auftreten von LID wurde charakterisiert und mit der immunhistochemisch bestimmten Anzahl striataler TH-positiver Zellen korreliert. Bemerkenswerterweise entwickelten 70% der L-DOPA-behandelten Mäuse ausgeprägte LID, die mit einer deutlich gesteigerten Expression TH-positiver Neurone einhergingen und deren Ausprägung eng mit der Zellzahl korrelierte. Die Zunahme TH-positiver Neurone stand im Einklang mit einer gesteigerten Expression von ∆FosB, einem validen molekularen Marker für Dyskinesien. Zudem wiesen dyskinetische Tiere eine erhöhte serotonerge Innervation des Striatums auf – Fasern, die mit ihrer aromatischen Aminosäure-Decarboxylase eine Konversion von L-DOPA in Dopamin vollführen können. Es ist also davon auszugehen, dass die TH-positiven Zellen synergistisch mit serotonergen Terminalen Dopamin synthetisieren und damit erhöhte extrazelluläre Dopaminkonzentrationen begünstigen. Dieser ursprünglich kompensatorische Mechanismus als Antwort auf das striatale dopaminerge Defizit beim Morbus Parkinson scheint im Rahmen einer L-DOPA-Therapie über das Ziel hinaus zu schießen und resultiert in der Entwicklung von LID. Zentraler Entstehungsort ist hierbei das laterale, dem menschlichen Putamen entsprechende Striatum, wohingegen ein prodyskinetischer Effekt der TH-Zellen im Nucleus accumbens und im Cortex ausgeschlossen werden konnte. Die Erkenntnisse dieser Arbeit tragen grundlegend zu einem besseren Verständnis über die Ätiopathogenese von LID und die Funktionalität der weitgehend unerforschten TH positiven Neurone bei. Zukünftige Studien, die sich die TH-positiven Zellen für eine potentielle Parkinsontherapie zunutze machen wollen, sollten deren LID-provozierenden Effekt kritisch berücksichtigen. Auf der anderen Seite könnten diese Neurone langfristig einen hoffnungsvollen Ansatz für neue antidyskinetische Behandlungsstrategien liefern

Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (4th edition)

In 2008, we published the first set of guidelines for standardizing research in autophagy. Since then, this topic has received increasing attention, and many scientists have entered the field. Our knowledge base and relevant new technologies have also been expanding. Thus, it is important to formulate on a regular basis updated guidelines for monitoring autophagy in different organisms. Despite numerous reviews, there continues to be confusion regarding acceptable methods to evaluate autophagy, especially in multicellular eukaryotes. Here, we present a set of guidelines for investigators to select and interpret methods to examine autophagy and related processes, and for reviewers to provide realistic and reasonable critiques of reports that are focused on these processes. These guidelines are not meant to be a dogmatic set of rules, because the appropriateness of any assay largely depends on the question being asked and the system being used. Moreover, no individual assay is perfect for every situation, calling for the use of multiple techniques to properly monitor autophagy in each experimental setting. Finally, several core components of the autophagy machinery have been implicated in distinct autophagic processes (canonical and noncanonical autophagy), implying that genetic approaches to block autophagy should rely on targeting two or more autophagy-related genes that ideally participate in distinct steps of the pathway. Along similar lines, because multiple proteins involved in autophagy also regulate other cellular pathways including apoptosis, not all of them can be used as a specific marker for bona fide autophagic responses. Here, we critically discuss current methods of assessing autophagy and the information they can, or cannot, provide. Our ultimate goal is to encourage intellectual and technical innovation in the field