Einfluß einer In-vitro- und In-vivo-Cholesterol-Modulation in Hirnmembranen auf die zellulären Effekte von Amyloid-beta-Peptid

Doctoral thesis German OPEN
Kirsch, Christopher (2003)
  • Subject:
    • ddc: ddc:540

Die exzessive Bildung und Ablagerung von aggregiertem Amyloid beta-Peptid im Gehirn von Alzheimer Patienten wird allgemein als zentrales Ereignis im Rahmen des Neurodegenerationsprozesses der Alzheimer Demenz betrachtet. Der Amyloid-Stoffwechsel ist dabei in sehr vielfältiger Weise mit dem zellulären Cholesterol-Stoffwechsel verknüpft. Hohe Cholesterolspiegel in spezifischen Membrandomänen wie Lipid-Rafts forcieren sehr wahrscheinlich die zelluläre Produktion als auch die Fibrillogenese von Amyloid beta-Peptid. Umgekehrt schützt ein hoher Membrancholesterol-Gehalt aber auch vor den toxischen Effekten von aggregiertem Aß. Durch Modulation des Cholesterolgehalts von Hirnmembranen mit MßCD und seinen Cholesterol-Komplexverbindungen in vitro sowie mit Statinen in vivo konnten wir zeigen, daß beide Substanzklassen verschiedene membranäre Cholesterol-Pools beeinflussen, die gleichfalls an der Vermittlung zytotoxischer Amyloid- Effekte in unterschiedlicher Weise beteiligt sind. Wir konnten weiterhin erstmals nachweisen, daß sowohl hydrophile als auch lipophile Statine in vivo einen unmittelbaren Einfluß auf die zerebrale Membrancholesterol-Homöostase nehmen und dabei vermutlich membranäre Raft- Strukturen im exofacialen Membranblatt verändern, die favorisierte Orte der zellulären APP-Prozessierung bzw- Amyloidbildung sind. Aus diesem Wirkmechanismus leitet sich womöglich der für bestimmte Statine berichtete neuroprotektive Effekt bei AD in retrospektiven Humanstudien ab, der sich durch eine reine Cholesterolsenkung in spezifischen Bereichen des ZNS nicht erklären läßt. Ob einzelne Statine in ausreichender Konzentration direkt ins Gehirn vordringen und dort teilweise Isoprenoid-abhängige Signalkaskaden induzieren, oder ihre zentralen Effekte indirekt an der BHS vermitteln, ist unklar. Unsere Daten stützen nachhaltig die Hypothese, daß die sporadische Alzheimer Demenz vergleichbar der Niemann-Pick Typ C-Krankheit auf einer Dysregulation der zellulären Cholesterolverteilung beruht, die durch spezifische Risikofaktoren wie das Alter oder den apoE4-Genotyp gefördert wird. Substanzen, die gezielt in Mechanismen der fehlgesteuerten zellulären Lipid-Distribution und Kompartimentierung eingreifen, sind somit potentielle Wirkstoffe in der Therapie der Alzheimer Demenz.
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