@phdthesis{Klaus2021, author = {Klaus, Laura-Christin}, title = {Generierung und Charakterisierung eines neuen Mausmodells des Morbus Parkinson durch AAV1/2 vermittelte {\"U}berexpression von humanem mutiertem A53T-α-Synuclein in der Substantia nigra}, doi = {10.25972/OPUS-23921}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-239217}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Auch wenn die {\"A}tiopathogenese von Morbus Parkinson bis heute nicht vollst{\"a}ndig gekl{\"a}rt ist, scheint α-Synuclein (α-Syn) eine zentrale Rolle zu spielen. Die Entdeckung als genetische Ursache der Erkrankung, als Hauptbestandteil der Lewy-K{\"o}rper (LK) und seine Assoziation mit verschiedenen anderen potenziellen {\"a}tiologischen Faktoren verdeutlichen dies. Bei Ratten und Affen f{\"u}hrte eine AAV1/2-vermittelte {\"U}berexpression von A53T-α-Syn zu einer Degeneration dopaminerger Neurone in der Substantia nigra (SN), einem striatalen dopaminergen Defizit sowie Verhaltensauff{\"a}lligkeiten. In Anbetracht bestimmter Vorteile der Mausspezies, war es das Ziel dieser Dissertation - die im Rahmen eines kollaborativen Projektes mit dem Toronto Western Research Institut in Ontario, Kanada entstanden ist - dieses auf AAV1/2-A53T-α-Syn basierende Parkinson-Modell auf M{\"a}use zu {\"u}bertragen. Dazu wurde AAV1/2-A53T-α-Syn oder leerer AAV1/2-Vektor in einer Dosis von 1,5 µl mit einer Konzentration von 5,16 x 10^12 gp/ml stereotaktisch einseitig in die rechte SN von C57BL/6-wt-M{\"a}usen injiziert. {\"U}ber einen Zeitraum von 11 Wochen wurden verschiedene Verhaltensexperimente durchgef{\"u}hrt und die beiden Versuchstiergruppen miteinander verglichen. Post-mortem erfolgten verschiedene immunhistochemische Untersuchungen. Es konnte gezeigt werden, dass die einseitige Injektion von AAV1/2-A53T-α-Syn in die SN bei M{\"a}usen eine weit verbreitete {\"U}berexpression von A53T-α-Syn in dopaminergen Neuronen der SN induzierte, die innerhalb von 10 Wochen zu signifikanten fr{\"u}hen und persistierenden motorischen Verhaltensauff{\"a}lligkeiten, nigrostriataler Degeneration und Entwicklung einer Lewy-{\"a}hnlichen Pathologie f{\"u}hrte. Durch die Generierung und Charakterisierung dieses neuen Parkinson-Mausmodells, das klinische und histopathologische Merkmale der menschlichen Erkrankung widerspiegelt, besteht nun die M{\"o}glichkeit es weiterzuentwickeln und z.B. auf transgene M{\"a}use zu {\"u}bertragen, um u.a. molekulare Mechanismen der Parkinson-Krankheit zu entschl{\"u}sseln und pr{\"a}klinische Tests von krankheitsmodifizierenden Therapien durchzuf{\"u}hren.}, subject = {Parkinson-Krankheit}, language = {de} } @article{WangIpKlausKarikarietal.2017, author = {Wang Ip, Chi and Klaus, Laura-Christin and Karikari, Akua A. and Visanji, Naomi P. and Brotchie, Jonathan M. and Lang, Anthony E. and Volkmann, Jens and Koprich, James B.}, title = {AAV1/2-induced overexpression of A53T-α-synuclein in the substantia nigra results in degeneration of the nigrostriatal system with Lewy-like pathology and motor impairment: a new mouse model for Parkinson's disease}, series = {Acta Neuropathologica Communications}, volume = {5}, journal = {Acta Neuropathologica Communications}, number = {11}, doi = {10.1186/s40478-017-0416-x}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-159429}, year = {2017}, abstract = {α-Synuclein is a protein implicated in the etiopathogenesis of Parkinson's disease (PD). AAV1/2-driven overexpression of human mutated A53T-α-synuclein in rat and monkey substantia nigra (SN) induces degeneration of nigral dopaminergic neurons and decreases striatal dopamine and tyrosine hydroxylase (TH). Given certain advantages of the mouse, especially it being amendable to genetic manipulation, translating the AAV1/2-A53T α-synuclein model to mice would be of significant value. AAV1/2-A53T α-synuclein or AAV1/2 empty vector (EV) at a concentration of 5.16 x 10\(^{12}\) gp/ml were unilaterally injected into the right SN of male adult C57BL/6 mice. Post-mortem examinations included immunohistochemistry to analyze nigral α-synuclein, Ser129 phosphorylated α-synuclein and TH expression, striatal dopamine transporter (DAT) levels by autoradiography and dopamine levels by high performance liquid chromatography. At 10 weeks, in AAV1/2-A53T α-synuclein mice there was a 33\% reduction in TH+ dopaminergic nigral neurons (P < 0.001), 29\% deficit in striatal DAT binding (P < 0.05), 38\% and 33\% reductions in dopamine (P < 0.001) and DOPAC (P < 0.01) levels and a 60\% increase in dopamine turnover (homovanilic acid/dopamine ratio; P < 0.001). Immunofluorescence showed that the AAV1/2-A53T α-synuclein injected mice had widespread nigral and striatal expression of vector-delivered A53T-α-synuclein. Concurrent staining with human PD SN samples using gold standard histological methodology for Lewy pathology detection by proteinase K digestion and application of specific antibody raised against human Lewy body α-synuclein (LB509) and Ser129 phosphorylated α-synuclein (81A) revealed insoluble α-synuclein aggregates in AAV1/2-A53T α-synuclein mice resembling Lewy-like neurites and bodies. In the cylinder test, we observed significant paw use asymmetry in the AAV1/2-A53T α-synuclein group when compared to EV controls at 5 and 9 weeks post injection (P < 0.001; P < 0.05). These data show that unilateral injection of AAV1/2-A53T α-synuclein into the mouse SN leads to persistent motor deficits, neurodegeneration of the nigrostriatal dopaminergic system and development of Lewy-like pathology, thereby reflecting clinical and pathological hallmarks of human PD.}, language = {en} }