Ein besseres Verständnis der Pathophysiologie des Schlaganfalls hat die
Modulation der postischämischen Inflammation als Ansatzpunkt für eine
neuroprotektive Therapie nach zerebralen ischämischen Ereignissen in den Fokus
gerückt. Berichte über die antiinflammatorischen Eigenschaften der peroxisome
proliferator‑activated receptor (PPAR)‑Familie mit den Subtypen α, γ und δ
gaben Anlass zur Hoffnung, dass Agonisten dieser Rezeptoren neuroprotektive
Eigenschaften besitzen. Agonisten des im Gehirn prädominanten Rezeptorsubtyps
PPARδ waren jedoch lange Zeit nicht verfügbar. Erst in den letzten Jahren
wurde die neuroprotektive Wirksamkeit einer intrathekalen Vorbehandlung mit
PPARδ‑Agonisten untersucht. In in-vivo- und in-vitro-Modellen des ischämischen
Schlaganfalls wurde in der vorliegenden Arbeit nun erstmals der neuartige
PPARδ‑Agonist SAR145 untersucht, der auch bei oraler Gabe eine hohe zerebrale
Bioverfügbarkeit zeigt. Im transienten proximalen middle cerebral artery
occlusion (MCAo)‑Modell des ischämischen Schlaganfalls wurden dazu an C57Bl/6
Mäusen in Übereinstimmung mit den Empfehlungen des Stroke Therapy Academic
Industry Roundtable (STAIR) im ersten Schritt die wirksamste Dosis und das
effektive Zeitfenster für die Behandlung mit SAR145 bestimmt. Um eine nicht
PPARδ‑spezifische neuroprotektive Wirkung von SAR145 auszuschließen, wurde die
effektivste Dosis/Behandlungszeitpunktkombination zudem an PPARδ‑Knock‑out
(KO)‑Tieren getestet. Im letzten Schritt wurde mit einer
Verhaltenstestbatterie der Einfluss von SAR145 auf das funktionelle Defizit
nach MCAo über einen Zeitraum von 28 Tagen analysiert. Zusätzlich wurde der
Effekt von SAR145 auf die Aktivierung von Mikroglia und Endothelzellen durch
inflammatorische Stimuli in vitro untersucht. In drei unabhängigen Gruppen
führte die Behandlung mit 10 mg SAR145 pro Kilogramm (kg) Körpergewicht (KG)
zum Zeitpunkt der Reperfusion im Mittel zu einer Reduktion der Infarktgröße um
im Vergleich zu den Vehikelgruppen. Dieser Effekt war jedoch in keiner der
Subgruppen statistisch signifikant. PPARδ‑Knock‑out‑Tiere zeigten im Vergleich
zu Wildtyp‑Tieren eine signifikant höhere Mortalität nach MCAo. Tiere der
Knock‑out‑Verumgruppe zeigten im Vergleich zu Tieren der
Knock‑out‑Vehikelgruppe im Mittel keine kleineren Infarkte. In der Analyse des
funktionellen Endergebnisses zeigte sich keine signifikante Neuroprotektion
durch eine Behandlung mit SAR145. In vitro kam es bei Behandlung mit SAR145 zu
einer signifikanten Reduktion der Aktivierung von Mikroglia und Endothelzellen
durch einen inflammatorischen Stimulus. Insgesamt zeichnete sich das Bild
einer allenfalls moderaten neuroprotektiven Wirkung von SAR145, die jedoch mit
den verwendeten Methoden in vivo nicht zu belegen war. Die vorliegende Arbeit
steht damit im Widerspruch zu bisherigen Publikationen, die eine deutliche
Neuroprotektion durch eine Behandlung mit PPARδ‑Agonisten berichteten. Neben
Unterschieden im experimentellen Design und den verwendeten Substanzen könnten
auch Unterschiede in der Studienqualität, das sogenannte Proteus‑Phänomen und
publication bias zu einer scheinbaren Vergrößerung der bisher berichteten
Effektgrößen beigetragen haben. Aufgrund der geringen Anzahl bisher
veröffentlichter Studien zu PPARδ-Agonisten in Modellen des ischämischen
Schlaganfalls lässt sich dies jedoch mit den bislang zur Verfügung stehenden
statistischen Methoden nicht eindeutig belegen.Better understanding of the pathophysiology of ischemic stroke led to the
insight that neuronal injury after stroke progresses for days to weeks after
onset of symptoms. One of the key players in this process is an ischemia
induced inflammatory reaction in the affected area. Reports about the
important role of the nuclear Peroxisome Proliferator Activated Receptor
(PPAR)-family in regulating inflammatory signaling fostered hope to use PPAR
agonists as a neuroprotective therapy even in a wider time window. The PPAR-
family consists of the subtypes α, γ and δ, with subtype δ being the most
abundant one in the brain. PPARδ agonists however have only become available
rather recently. As yet there is little knowledge about the neuroprotective
potency of pharmacological PPARδ activation after an ischemic event. We tested
the novel orally administered PPARδ agonist SAR145 in the in vivo transient
proximal middle cerebral artery occlusion (MCAo) filament model of ischemic
stroke and the effect of SAR145 treatment on microglial and endothelial
activation in vitro. In accordance with the stroke academic industry
roundtable (STAIR) recommendations we first established the most effective
dose and time point after reperfusion in C57Bl/6 mice using histological
papanicolaou staining to determine infarct sizes. To rule out non-specific
neuroprotective effects we then used PPARδ knockout mice to test the
neuroprotective potency of SAR145 in the absence of PPARδ. The effect of
SAR145 on the functional longer-term outcome was further evaluated using a
battery of behavioural tests up to four weeks after MCAo. Three independent
groups treated with 10 mg/kg bodyweight SAR145 directly after reperfusion
showed a consistent mean reduction in infarct size of 18 ±10 % compared to
vehicle treated groups. However, in rigorous statistical testing these effects
were not significant. PPARδ knockout mice showed a significantly higher
mortality after MCAo and there was no reduction in infarct size observed in
the verum treated knockout group. The assessment of functional longer-term
outcome yielded no significant neuroprotection by SAR145 treatment. In vitro
activation of microglia and endothelial cells by an inflammatory stimulus was
significantly reduced by treatment with SAR145. In this study we could not
confirm prior reports of strong neuroprotection yielded by treatment with
PPARδ agonists. This could be due to differences in the experimental design or
the used substances but may also be explained by differences in study quality,
the “proteus phenomenon” or publication bias. However, as to date only very
few studies on PPARδ agonists in models of cerebral ischemia are available,
the influence of these factors could not yet be statistically proven
