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5.  Ergebnisse

5.1 Fluoreszenzmikroskopie

5.1.1 M. Niemann-Pick Typ C


Fall N1: Es lag eine rechte horizontale Scheibe mit Insel, Opercula frontale und temporale und darunter liegendem Striatum vor. Auf der medialen Seite lag der Bogen der V. thalamostriata. Thalamus, Brachium colliculi superioris und rostrales Mittelhirn waren mitangeschnitten.

Im Gyrus temporalis medius fanden sich zahlreiche NFT, mehr in L. III1 als in L. V. Das Perikaryon Tangle-tragender Neurone war in der Mehrzahl der Fälle balloniert. Der NFT erstreckte sich häufig bis in einen Meganeuriten oder den Apikaldendriten (Abb.8c, Pfeil). Daneben fanden sich zahlreiche NT, bevorzugt in L. III und V.

Im Filipin-Bild fielen zahlreiche, Perikaryen zuzuordnende, offensichtlich intrazelluläre Cholesterinakkumulationen auf, die aus eng aneinander liegenden, kleinen Granula bestanden (Abb.8a’-d’,e-i). Sie waren häufig in Tangle-tragenden Neuronen zu finden (Abb.8a,a’-d,d’), jedoch trug die Mehrzahl der Neurone mit Cholesterinakkumulationen keinen NFT. Neurone mit Akkumulationen waren in der Regel balloniert. Häufig wiesen sie Meganeuriten (Abb.8c’, Stern, h) auf, in denen die Granula bevorzugt zu finden waren. Teilweise füllten die Akkumulationen das ganze Perikaryon aus (Abb.8a’,c’ gebogener und gerader Pfeil, f,g), teilweise waren sie in proximalen Zellfortsätzen (Abb.8c’ Stern, d’,e,h) zu finden. Ihre Lokalisation innerhalb des Perikaryon deckte sich in einigen Fällen mit der der NFT (Abb.8a,a’,b,b’ gerader Pfeil), in anderen Fällen nahmen sie den vom NFT freien Raum ein (Abb.8b,b’ gebogener Pfeil).


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Abb. 8 : Morphologie intrazellulärer Cholesterinakkumulationen und ihre Beziehung zu neurofibrillären Tangles

a,a’-d,d’ Fall N1, Gyrus temporalis medius, a-d Immunhistochemische Bilder, a’-d’ entsprechende Filipin-Bilder, a,a’ eine mit einem Tangle (a) kolokalisierte intrazelluläre Cholesterinakkumulation (a’), b,b’, wiederum Kolokolisation von Tangle und Akkumulation (gerader Pfeil), in der benachbarten Zelle spart der Tangle eher das Zentrum aus, die Akkumulation liegt eher zentral (gebogener Pfeil), c,c’ eine Zelle, deren Tangle in den Apikaldendriten hineinragt (c, gerader Pfeil), ist mit einer Akkumulation angefüllt (c’, gerader Pfeil), ebenso wie die benachbarte Zelle, die aber keinen Tangle trägt (gebogener Pfeil), in der linken unteren Ecke eine weitere Zelle sowohl mit Tangle als auch Akkumulation, unten rechts eine Zelle mit einer in einen Meganeuriten hineinragenden Akkumulation, aber ohne Tangle (Stern), d,d’, bei dieser Tangle-tragenden Zelle befindet sich die Akkumulation an der Basis eines Zellfortsatzes, e-i intrazelluläre Cholesterinakkumulationen, Fall N1, aus dem Gyrus temporalis medius (e,h) und dem Ncl. n. oculomotorii (f,g,i), e periphere, an der Basis des Apikaldendriten gelegene Granula. f das ganze Perikaryon ist unter Aussparung des Nucleus mit Granula angefüllt, g bei dieser großen Zelle zeigt sich ein Hof zwischen ungefärbtem Nucleus und den Granula, h Akkumulation in einem Meganeuriten, i grobe Granula, die das Perikaryon nicht vollständig ausfüllen. a,a’-c,c’ x400, d,d’,e-i x600, Balken entspr. 10µm, Balken in a bezieht sich auf a,a’-c,c’, Balken in d bezieht sich auf d,d’,e-i

Dieser Befund erforderte neue methodische Definitionen: von intrazellulären Cholesterinakkumulationen wurde gesprochen, wenn die perikaryale Fluoreszenz höher als die des umgebenden Neuropils war. Dieses Kriterium konnte auch auf subkortikale Bereiche angewendet werden. Zusätzlich zu NFT und NT (und NP in AD) wurde nun auch die Verteilung und Dichte der intrazellulären Cholesterinakkumulationen erfasst (s. 4.3.).

Das Bild im Gyrus temporalis superior ähnelte dem vorbeschriebenen sehr, die Dichte der NFT war aber geringer. Die geringere Dichte ermöglichte die Beobachtung, dass die NFT beider Schichten häufig in Bezug auf die Kortexoberfläche untereinander angeordnet waren, eine Anordnung, die als ‘in register’ bezeichnet worden ist [84].

Im Gyrus frontalis inferior - homotypischer Isokortex mit ausgeprägter L. IV - fanden sich nur vereinzelt NFT, doch einige Akkumulationen.

Die Zellfärbung des Inselpräparates zeigte granulären Kortex und ein schmales Claustrum. Nach medial folgten weiße Substanz, Faserzüge mit einzelnen Zellnestern (Striatum), weiße Substanz und Kerne mit großen Zellen (Thalamus). Im Claustrum gab es einige NFT, weniger in der Inselrinde, Akkumulationen waren in beiden Strukturen zahlreich vorhanden. Im Striatum lagen nur einzelne NFT. Akkumulationen waren hier nicht vorhanden.


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Der angeschnittene Teil des Thalamus wies zahlreiche NFT und sehr viele NT, aber nur mäßig viele Akkumulationen auf.

Das Mittelhirn war in Höhe des oberen Randes des Colliculus superior senkrecht zum Verlauf des Aquaeductus mesencephali abgeschnitten, unten am Unterrand des Colliculus superior schräg zu seinem Verlauf. Ein Vergleich mit dem Atlas ergab, dass die Schnittführung von dorsal rostral nach basal kaudal gewesen sein musste. Makroskopisch waren Substantia nigra, Ncl. ruber, Griseum centrale und die grauen Schichten des Colliculus superior an ihren Eigenfärbungen zu erkennen. Das Kresylviolettbild zeigte im Colliculus superior große Zellen, lateral des Aquaeductus diffuse Zellansammlungen, aus denen keine Kerne abgegrenzt werden konnten. In diesem Bereich liegen der Ncl. mesencephali n. trigemini und der Ncl. interstitialis. Er wird hier als “Tegmentum mesencephali dorsalis" bezeichnet. Großzellige Kerne beidseits der Mittellinie vor dem Aquaeductus stellten die Ncll. n. oculomotorii dar, ein großer Kern weiter basolateral den Ncl. ruber. Basolateral davon befand sich die Pars compacta substantiae nigrae. Basal der Ncll. n. oculomotorii lag in der Mittellinie der Ncl. interpeduncularis.

In allen Kernen fanden sich stark ballonierte Zellen mit Akkumulationen, die besonders im Ncl. n. oculomotorii auffielen (Abb.8f,g,i). NFT und NT waren jedoch im Ncl. ruber selten und im Ncl. n. oculomotorii abwesend. Zahlreiche NFT und NT traten in der Substantia nigra, besonders aber im Tegmentum dorsalis und im Ncl. interpeduncularis auf.

Fall N2: Vom Endhirn lagen folgende Teile vor: Der Frontalpol; eine koronare Scheibe vor der Commissura anterior mit Ncl. accumbens, Caput ncl. caudati, Putamen, Tractus olfactorius und Temporalpol; eine rechte koronare Scheibe mit Ncl. accumbens, Caput ncl. caudati und Putamen; eine komplette koronare Scheibe auf Höhe der Corpora mamillaria mit Cauda ncl. caudati, Putamen, Pallidum, Inselrinde, Uncus hippocampi, Amygdala, Thalamus und Hypothalamus; eine koronare Scheibe auf Höhe des Splenium corporis callosi mit Hippokampus; der Okzipitalpol; ein Stück Inselrinde und verschiedene nicht weiter zu lokalisierende kleine Stücke. Nach Entfernung des Tractus opticus und der A. cerebri media wurde hinter der Amygdala die Substantia perforata anterior dargestellt.


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Proben aus den Gyri frontales superior rostralis (Frontalpol) und inferior zeigten homotypischen Isokortex. Im ersteren fanden sich keinerlei NFT, NT oder Akkumulationen, der letztere zeigte sehr viele NFT und NT in L. III und V/VI und viele Akkumulationen. Proben aus den Gyri frontales superior caudalis und medius zeigten im Zellbild agranulären Kortex und fast keine Veränderungen. Vom übrigen Isokortex lagen in den Gyri angularis, temporalis medius (homotypische Isokortizes), cinguli anterior (heterotypischer, agranulär Isokortex mit großen Pyramidenzellen in L. V) und Gyrus occipitalis medialis (Isokortex vom Calcarina-Typ) keinerlei Veränderungen, in den Gyri cinguli posterior und temporalis superior (homotypische Isokortizes) einige wenige NFT und sehr wenige Akkumulationen vor.

Die Insel zeigte granulären Kortex mit breitem Claustrum. Im Claustrum waren nur wenige, in der Inselrinde einige NFT erkennbar.

Der Hippokampus wurde auf Höhe des Uncus und des Splenium, der Entorhinale Kortex auf Höhe des Uncus und der Amygdala begutachtet. Im Entorhinalen Kortex, dem Subikulum und Feld 1 des Cornu ammonis (CA) waren massenhaft NFT und NT vorhanden, weniger in Feld CA2. In Feld CA3 waren nur vereinzelte NFT zu finden, im Gyrus dentatus keine. Die NFT des Entorhinalen Kortex waren in den inselartigen Strukturen der L. principalis externa a besonders dicht gelagert (Abb.9a), die L. dissecans war frei von NFT. Akkumulationen in ballonierten Neuronen waren im Entorhinalen Kortex sehr zahlreich (Abb.9a’) und im Hippokampus abwesend.

Die schräg zur Oberfläche angeschnittene Substantia perforata anterior zeigte eine oberflächliche Schicht mit zahlreichen sehr kleinen Zellen (L. pyramidalis) und eine breite zellarme Schicht mit großen, verschiedene Orientierungen aufweisenden länglichen Zellen (L. multiformis). Darunter lagen Ansammlungen großer, dunkler Zellen - die sog. Callejaschen Inseln. NT waren in der L. multiformis zu finden, NFT nur in den Callejaschen Inseln. Auf einem Anschnitt der rostralen Amygdala war Cortex piriformis vorhanden. Er wies viele NFT, NT und Akkumulationen auf. Die Amydala selbst wies ebenso einige Akkumulationen und viele NFT auf. Die Verteilung der NFT war heterogen.


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Abb. 9 : Zwei Regionen mit massenhaftem Auftreten von Tangles, Neuropilfäden und intrazellulären Cholesterinakkumulationen:

a,a’ Fall N1, Entorhinaler Kortex, Lamina principalis externa, x200, b,b’ Fall N5, CA2, x300; Balken entspr. jeweils 50µm

In den Basalganglien waren NFT und Akkumulationen am zahlreichsten im Ncl. accumbens, weniger im rostralen Putamen und im Caput ncl. caudati. NFT fanden sich außerdem in großen Neuronen der Cauda ncl. caudati und im Pallidum, im Ncl. caudatus mit zahlreichen Akkumulationen. Das Putamen auf Höhe der Corpora mamillaria [Seite 28↓]war frei von Veränderungen. Im rostralen Basalganglienanschnitt (Ncl. accumbens, Caput ncl. caudati, Putamen) und im Pallidum in Höhe der Corpora mamillaria nahm die Dichte der NFT von dorsal nach basal zu.In Ncll. anterior und ventroanterior thalami fanden sich reichlich NFT und NT, weniger in einem ca. 10mm kaudaleren Anschnitt des Thalamus und dem Pulvinar.

Im ganzen Thalamus waren zahlreiche Akkumulationen zu finden. Im Bereich des Ncl. reticularis fanden sich zahlreiche NT. Unterhalb des Globus pallidus im Hypothalamus und in den Corpora mamillaria fanden sich zahlreiche NFT und NT, aber nur wenige Akkumulationen. Das Corpus pineale war frei von Veränderungen.

Insgesamt war die Mittelhirnpathologie schwächer als bei N1 ausgeprägt. In den gut abgrenzbaren Ncll. n. oculomotorii fanden sich ballonierte Neurone mit Akkumulationen, aber keine neurofibrilläre Veränderungen. Diese waren zusammen mit einigen Akkumulationen reichlich in der Substantia nigra vorhanden, in geringerem Ausmaß im Ncl. ruber. Der Ncl. interpeduncularis war nicht angeschnitten. Wieder konnte das dorsale Tegmentum mesencephali schlecht in Ncll. mesencephali trigemini, interstitialis und andere Kerne differenziert werden. In diesem Bereich waren nur wenige NFT zu finden. Sie traten häufiger zusammen mit NT in einem Anschnitt des unteren Mittelhirns basal des Aquaeductus in der Mittellinie auf (Ncl. raphes dorsalis).

Das Zellbild der Ponsschnitte erlaubte die Identifizierung von Locus coeruleus, Ncll. pontis, mesencephalicus und motorius n. trigemini, raphes magnus, nn. facialis und abducentis, gigantocellularis, vestibulares medialis und lateralis, Olive sowie Ncll. arcuati. Andere Strukturen waren nicht eindeutig abgrenzbar. Viele Neurone in den Ncll. pontis, Ncll. n. trigemini, Locus coeruleus und Ncl. raphes magnus wiesen Akkumulationen auf. Im Locus coeruleus, Ncl. raphes magnus und Ncl. ambiguus fanden sich mäßig viele NFT und NT. Vereinzelte NFT fanden sich im Ncl. mesencephalicus n. trigemini, NT fanden sich im Griseum centrale unter dem Ependym der Rautengrube und in der Mittellinie.

Weder in drei Proben des Zerebellarkortex noch im Ncl. dentatus fanden sich Auffälligkeiten. Ein Anschnitt des Myencephalon in Höhe des Austritts des N. hypoglossus zeigte außer einem einzelnen NFT im Bereich des dorsalen Tegmentum keine Veränderungen.


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Fall N3: Alle sechs Schichten des homotypischen Isokortex waren klar abgrenzbar. Es waren weder NFT noch NT nachweisbar, aber zahlreiche Akkumulationen in L. III und V.

Fall N4: Mächtig entwickeltes Vorderhorn und schmales Hinterhorn ließen auf einen zervikalen Rückenmarksschnitt schließen. Es fanden sich keine NFT, NT oder Akkumulationen.

Fall N5: Das Kresylviolettbild eines einzelnen zerebralen Gyrus ohne Lokalisationsangabe zeigte Betz’sche Riesenzellen, so dass davon ausgegangen werden konnte, dass es sich um den Gyrus praecentralis handelte. Veränderungen fanden sich nur in sehr begrenztem Umfang. Das Auftreten von NFT war in den hippokampalen Arealen Subikulum, CA3 und CA1 massenhaft, NT waren nicht ganz so dicht vorzufinden. In CA2 lagen zahlreiche ballonierte Neurone mit Akkumulationen vor (Abb.9b,b’), in den anderen Arealen lagen weniger intrazelluläre Akkumulationen vor, aber Anreicherungen im Neuropil.

Im Locus coeruleus und entlang der Mittellinie fanden sich einige NFT und NT, in den Ncll. pontis nur vereinzelt.

Zusammenfassung N1-N5: NFT waren im Isokortex bevorzugt in L. III, daneben L. V, granulärer Rindenbereiche lokalisiert, während sie in agranulären Rindenbereichen nur spärlich auftraten. Temporale und frontale Regionen zeigten einen ausgeprägteren Befund als parietale und okzipitale. Viele Regionen, die zum Limbischen System gezählt werden, waren von der Pathologie stark betroffen: Hippokampus, Subikulum, Entorhinaler Kortex, Gyrus cinguli, Amygdala, Ncl. accumbens, Corpus mamillare, Ncl. anterior thalami, Ncl. interpeduncularis, Substantia nigra, Locus coeruleus und orale Raphekerne. Daneben waren Regionen betroffen, die mit dem Limbischen System in unmittelbarer Verbindung stehen: Insel, Paläokortex, Pallidostriatum, ventrale Thalamuskerne und Hypothalamus.

Die Verteilung der Akkumulationen stimmte im Großen und Ganzen mit der Verteilung der NFT überein, mit folgenden Ausnahmen: Akkumulationen waren im Entorhinalen Kortex häufiger als im Hippokampus und sie waren sehr ausgeprägt im Ncl. n. oculomotorii, obwohl hier keine NFT vorhanden waren.

Die Befunde sind in Tab.4 zusammengefasst. Tab.5 gibt eine Gegenüberstellung dieser Befunde mit Literaturangaben.

Tab. 4 : Beobachtung neurofibrillärer Veränderungen und intrazellulärer Cholesterinakkumulationen in Niemann-Pick Typ C-Hirnen (Fälle N1-N5) - fett hervorgehoben: Regionen, in denen Fluoreszenzmessungen durchgeführt wurden; Chol=intrazelluläre Cholesterinakkumulationen

Fall

Region

NFT

NT

Chol

N1

Gyrus frontalis inferior

+

0

++

 

Gyrus temporalis superior

++

+

+++

 

Gyrus temporalis medius

++++

++

+++

 

Insula

++

+

++

 

Striatum

+

0

0

 

Thalamus

++

+++

+

 

Substantia nigra

++

++

++

 

Ncl. ruber

+

0

++

 

Ncl. n. oculomotorii

0

0

++++

 

Tegmentum mesencephali dorsalis

++++

+++

+++

 

Ncl. interpeduncularis

+++

+++

++

N2

Gyrus frontalis superior rostralis

0

0

0

 

Gyrus frontalis superior caudalis

0

0

+

 

Gyrus frontalis medius

+

0

+

 

Gyrus frontalis inferior

++++

++

++

 

Gyrus angularis

0

0

0

 

Gyrus temporalis superior

+

0

+

 

Gyrus temporalis medialis

0

0

0

 

Gyrus occipitalis medialis

0

0

0

 

Gyrus cinguli anterior

0

0

0

 

Gyrus cinguli posterior

++

+

0

 

Insula

++

0

0

 

Entorhinaler Kortex

++++

++

+++

 

Hippokampus

++++

++

0

 

Substantia perforata anterior

++

++

++

 

Cortex piriformis

+++

++

++

 

Amygdala

++++

++

++

 

Ncl. accumbens

++

+

+

 

Ncl. caudatus

++

+

++

 

Putamen

+

0

+

 

Globus pallidus

++

+

+

 

Thalamus

++

+

+++

 

Corpus mammillare

+++

++

+

 

Hypothalamus

+++

0

+

 

Corpus pineale

0

0

0

 

Substantia nigra

++

+

+

 

Ncl. ruber

+

0

+

 

Ncl. n. oculomotorii

0

0

+

 

Ncll. raphes

++

+

0

 

Tegmentum mesencephali dorsalis

+

0

0

 

Locus coeruleus

++

+

+

 

Griseum pontis centrale

0

++

0

 

Ncl. n. trigeminis

++

+

++

 

Ncll. raphes

++

+

++

 

Ncll. pontis

+

0

+++

 

Ncl. n. abducentis

0

0

0

 

Ncl. n. facialis

0

0

0

 

Ncl. ambiguus

++

++

0

 

Zerebellarkortex

0

0

0

 

Ncl. dentatus

0

0

0

 

Myelenzephalon

+

0

0

N3

Großhirnkortex unbekannter Lokalisation

0

0

++

N4

Rückenmark

0

0

0

N5

Gyrus praecentralis

+

+

+

 

Hippokampus

++++

+++

+++

 

Locus coeruleus

++

++

+

 

Ncll. raphes

++

+

0

 

Ncll. pontis

+

+

+

Tab. 5 : Gehirne bei M. Niemann-Pick Typ C: Gegenüberstellung der verschiedenen Regionen gefundenen Cholesterinakkumulationen (Chol) und des in der Literatur beschriebenen Vorkommens von Speicherzellen in diesen Regionen. Daneben Vergleich der in dieser Studie gefundenen Tangle-Ausprägungen mit in der Literatur beschriebenen Tangle-Befunden in diesen Regionen

Entität

Chol

Speicherneurone

 

NFT

NFT

  

Referenz

eigene Fälle

[ 100 ]

[ 61 ]

[ 25 ]

[ 48 ]

eigene Fälle

[ 100 ]

[ 61 ]

[ 48 ]

Fallzahl

5

7

5

2

1

5

7

5

1

Region

         

frontaler Isokortex

----------

+++

+++

++

+++

---------

+++

++

+++

gr 1

++

o.A. 3

o.A.

o.A.

o.A.

++

o.A.

o.A.

o.A.

agr 2

+

o.A.

o.A.

o.A.

o.A.

0

o.A.

o.A.

o.A.

Parietalkortex, gr

0

++

++

+++

++

0

+

+

++

temporaler Isokortex, gr

++

++

++

++

+++

++

+

++

+++

Okzipitalkortex

----------

++

+

+

+

---------

+

+

+

Sulcus calcarinus, agr

0

+

o.A.

o.A.

o.A.

0

0

o.A.

o.A.

Insel, gr

+

++

o.A.

o.A.

+++

++

o.A.

o.A.

+++

Gyrus cinguli

---------

-------

o.A.

o.A.

o.A.

---------

+++

o.A.

o.A.

anterior, agr

0

o.A.

o.A.

o.A.

o.A.

0

+

o.A.

o.A.

posterior, gr

0

o.A.

o.A.

o.A.

o.A.

++

o.A.

o.A.

o.A.

Entorhinaler Kortex

+++

+++

++

o.A.

o.A.

+++

+++

++

o.A.

Hippokampus CA1-4

++

+

+

++

++

+++

+++

+++

+++

Paläokortex

++

o.A.

o.A.

o.A.

o.A.

++

o.A.

o.A.

o.A.

Basalganglien

----------

------

------

-----

------

---------

------

-----

-----

Striatum

+

+

+

++

++

+

+

+

++

Pallidum

++

++

++

++

+

+

+

+

+

Amygdala

++

o.A.

+

o.A.

o.A.

+++

o.A.

++

+++

basales Vorderhirn

o.A.

+++

+++

o.A.

o.A.

o.A.

+++

+

o.A.

Thalamus

++

++

+++

+++

o.A.

++

++

+

o.A.

Hypothalamus

+

+++

+++

++

o.A.

++

+++

++

o.A.

Substantia nigra

++

++

+++

+++

o.A.

++

+

++

o.A.

motor. Hirnnervenkerne

---------

------

-------

+++

++

---------

-------

++

o.A.

Okulomotoriuskern

+++

+++

o.A.

o.A.

o.A.

0

+

o.A.

o.A.

Ncl. ambiguus

0

o.A.

o.A.

o.A.

o.A.

++

o.A.

o.A.

o.A.

andere

0

++

+++

o.A.

o.A.

0

+

o.A.

o.A.

Ncl. ruber

++

++

++

o.A.

o.A.

+

o.A.

+

o.A.

Raphekerne

0

o.A.

o.A.

o.A.

o.A.

++

o.A.

o.A.

++

Locus coeruleus

+

o.A.

++

o.A.

o.A.

++

+

++

+++

Kleinhirn

0

+

+

+

+

0

0

+

o.A.

Rückenmark

0

++

+

+++

++

0

+

0

o.A.

1 gr=granuläre Rinde; 2 agr=agranuläre Rinde

3 o.A.=ohne Angabe

         

5.1.2 M. Alzheimer


NFT waren im Gyrus temporalis superior aller AD-Fälle vorhanden, besonders reichlich in den Fällen A2, A6 und A7. Sie befanden sich in den Schichten L. III und V, besonders in L. V. Auch hier lagen Tangle-tragende Neurone häufig ‘in register‘ [84] untereinander.


[Seite 32↓]

Die Dichte der NT zeigte große Variabilität innerhalb der Fälle. NT waren besonders zahlreich in L. II, III und V, kamen aber auch in den anderen Schichten vor. Gelegentlich sah man NT in der weißen Substanz.

Einzelne intrazelluläre Cholesterinakkumulationen traten in Fall A2 auf. Hier lagen sie gelegentlich in Assoziation mit NFT (Abb.10a,a’-c,c’) vor. Es waren das Perikaryon weit gehend ausfüllende (Abb.10a’,b’) von perinukleären Akkumulationen (Abb.10c’) zu unterscheiden. Ihre Lokalisation stimmte in einigen Fällen mit der der NFT überein (Abb.10a,a’,b,b’), in anderen Fällen befanden sie sich in dem vom Tangle-freien Teil des Perikaryons (Abb.10c,c’).

Abb. 10 : Fall A2, Gyrus temporalis superior

a-c immunhistochemische Bilder, a’-c’ Filipin-Bilder, a,a’,b,b’ Lokalisation von Tangle und Akkumulation stimmen überein, die Akkumulationen füllen das Perikaryon weit gehend aus, c,c’ der NFT liegt am Rande des Perikaryon (c), die Akkumulation zentral (c’), Balken entspr. 10 µm, x400

NP traten in allen Fällen auf, bevorzugt in L. II. In A4 waren sie außerordentlich zahlreich. In den Fällen A2, A4 und A5 waren viele NPauch mit Filipin angefärbt (Abb.11a,a’,b,b’).

Die Befunde sind in Tab.6 zusammengefasst.

Tab. 6 : Beobachtung neurofibrillärer Veränderungen und intrazellulärer Cholesterinakkumulationen (=Chol) in Alzheimer-Hirnen (Fälle A1-A9)

Fall

NFT

NT

NP

Chol

A1

++

++

+

0

A2

+++

+++

+++

+

A3

++

0

+

0

A4

++

+

++++

0

A5

++

+

++

0

A6

+++

+

++

0

A7

+++

+

++

0

A8

++

+

+++

0

A9

++

+++

++

0

Abb. 11 : Fall A2, Gyrus temporalis superficialis

Assoziation neuritischer Plaques (a,b) mit Cholesterinakkumulationen (a’,b’), a 3 neuritische Plaques mit zwei entsprechenden Akkumulationen (Pfeile, a’), am ausgeprägtesten am unteren Plaque, b unten im Bild ein neuritischer Plaque, b’ zwei Akkumulationen, von denen die untere dem neuritischen Plaque entspricht, Balken entspr. 50µm, x200


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5.2  Fluorometrie (Fluorometrische Bestimmung des Cholesteringehalts Tangle-tragender Neurone)


Die Beobachtung, dass Cholesterinakkumulationen in Tangle-tragenden Neuronen häufiger als in Tangle-freien Neuronen auftreten, bedeutet nicht unbedingt, dass die mittlere Cholesterinkonzentration Tangle-tragender Neurone höher ist als die Tangle-freier Neurone. Um dies nachzuweisen, muss eine große, repräsentative Anzahl Tangle-freier Neurone fluorometrisch vermessen und mit vergleichbaren Tangle-freien Neuronen verglichen werden.

Um ein Maß für die Cholesterinkonzentration in Tangle-tragenden Neuronen zu erhalten, wurde die Fluoreszenz durch AT8-Immunhistochemie identifizierter Tangle-tragender Neurone T+ mit der benachbarter, aber Tangle-freier Neurone T1- verglichen. Die benachbarte Lage war erforderlich, um die Varianz der Fluoreszenz durch lokale Faktoren wie unterschiedliche Schnittdicke und Schnittartefakte, die Fluoreszenzwerte verfälschen könnten, gering zu halten. Der Vergleich von Strukturen ein und derselben Aufnahme schloss außerdem einen Einfluss der Varianzen von Belichtungszeit, Anregungsfrequenz und -dauer auf den Fluoreszenzwert aus. Als Kontrolle diente der Vergleich der Fluoreszenzwerte eines zweiten, Tangle-freien Neurons T2- mit dem des ersten Tangle-freien Neurons. Daraus ergaben sich als Maß- bzw. Kontrollwerte die Verhältniszahlen T+/T1- und T2-/T1-.


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Abb. 12 : Verteilung der Verhältniszahlen T+/T1- und T2-/T1- in Niemann-Pick Typ C(oben)- und Alzheimer(unten)- Hirnen. T+/T1-=Fluoreszenz von Tangle-tragendem zu benachbartem Tangle-freien Neuron, T2-/T1-=Fluoreszenz von Tangle-freiem Neuron zu benachbartem Tangle-freien Neuron

Verteilung der Verhältniszahlen: Insgesamt wurden in allen Regionen, deren numerische NFT-Dichte subjektiv mit ‘++++’ bewertet worden ist (s. 4.3. und Tab.4) 1533 Neurone analysiert, davon 576 in NPC-Hirnen und 957 in AD-Hirnen. Die Histogramme der Verteilungen der Verhältniszahlen sind für beide Erkrankungen in Abb.11 dargestellt. Die Verteilung in NPC-Hirnen ist breiter, T+/T1- tendiert zu höheren Werten. Die Verteilung in AD-Hirnen ist spitzer, T+/T1- sind nur gering nach rechts verschoben. Die Verteilungen sind relativ symmetrisch, es fällt jedoch auf, dass die T+/T1- der AD-Hirne ein kleines Maximum um 1,2 aufweisen. Verfolgt man diese Zellpaare zurück, zeigt sich, dass es sich um die T+ handelt, bei denen eine Akkumulation mikroskopisch sichtbar ist. Mediane±Medianabweichungen der vier Verteilungen sind: 1,172±0,132 (T+/T1-) und 1,000±0,084 (T2-/T1-) für die NPC-Hirne und 1,019±0,040 bzw. 1,000±0,038 für die AD-Hirne. Der Unterschied beider Verteilungen ist in beiden Erkrankungen signifikant.


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In den 9 AD-Fällen wurde jeweils nur eine (und zwar immer die gleiche) Region untersucht (Gyrus temporalis superior). In den 5 NPC-Fällen wurden 6 Regionen von 3 Fällen untersucht. Die für die einzelnen Regionen aufgeschlüsselten Ergebnisse sind in Tab.7 und Abb.12 dargestellt. Die Angaben stellen wieder Mediane±Medianabweichungen dar. Eine signifikante Erhöhung von T+/T1- gegenüber T2-/T1- wird in allen analysierten Regionen der NPC-Hirne und in 3 der 9 AD-Fälle erreicht. Dem Nennwert nach liegen alle T+/T1- über 1,000, während T2-/T1- um 1,000 schwanken.

Tab. 7 : Ergebnisse der Fluorometrie für die einzelnen Regionen

Fall/Region

T+/T1-

 

T2-/T1-

 

Sign. 2

 

Median

Ma. 1

Median

Ma. 1

 

N1/temporaler Isokortex

1,171

0,171

1,018

0,061

*

N1/dorsales Tegmentum

1,164

0,062

0,995

0,033

*

N2/Entorhinaler Kortex

1,286

0,286

1,010

0,186

*

N2/CA1-4

1,072

0,127

0,999

0,067

*

N2/Amygdala

1,084

0,084

1,007

0,070

*

N5/CA1-4

1,066

0,177

0,988

0,161

*

A1/temporaler Isokortex

1,003

0,031

0,993

0,029

n.s.

A2/"

1,040

0,039

1,003

0,016

*

A3/"

1,021

0,028

0,999

0,034

*

A4/"

1,030

0,026

1,012

0,035

*

A5/"

1,030

0,054

1,006

0,055

n.s.

A6/"

1,023

0,069

1,002

0,044

n.s.

A7/"

1,004

0,057

1,001

0,042

n.s.

A8/"

1,014

0,053

0,981

0,054

n.s.

A9/"

1,019

0,045

0,994

0,037

n.s.

      

1 Medianabweichung

     

2 Signifikanz *p<0,05, n.s. nicht signifikant

     

Obwohl die Mehrzahl der AD-Fälle keine signifikante Erhöhung von T+/T1- aufweist, ergibt sich für die Gesamtpopulation der Verhältniszahlen Signifikanz. Ebenso signifikant ist die Erhöhung, wenn man die Einzelergebnisse der AD-Fälle als parametrische Einzelwerte auffasst und den t-Test verwendet. Die Werte der AD-Fälle liegen generell um Einiges niedriger als die der NPC-Fälle und zeigen eine deutliche Heterogenität von T+/T1- praktisch gleich 1,000 (A1,A7) bis signifikantem T+/T1- (A2-A4). Im Fall mit der größten Ausprägung von T+/T1- (A2) werden intrazelluläre Cholesterin-Akkumulationen gefunden, Cholesterin-Akkumulationen in Assoziation mit NP treten in Fällen mit hohem T+/T1- (A2,A4,A5) auf.


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Abb. 13 : Ergebnisse der Fluorometrie für die einzelnen Regionen.

Die Balken zeigen nach links, wenn Median <1,000, nach rechts, wenn Median >1,000. Grafische Darstellung der Tab.7. *signifikanter Unterschied zwischen T+/T1- und T2-/T1-

Korrelationen mit Fallcharakteristika: Signifikante Korrelationen von T+/T1- zu Alter (Spearman-Rangkorrelationskoeffizient r=0,01; p>0,999), Autolysezeit (r=0,25; p>0,50) und Lagerungszeit (r=-0,40;p>0,25) der AD-Fälle ergeben sich nicht. Vorhandensein des ApoE e4-Allels und Geschlechtsind nicht in der Lage, T+/T1- signifikant zu beeinflussen, wobei mit 0.05<p<0.10 bei Frauen nicht auszuschließen ist, dass eine Tendenz zu höherem T+/T1- besteht. Dies bedeutet, dass Alter, Autolysezeit, Lagerungszeit und ApoE-Genotyp keinen signifikanten Einfluss darauf haben, ob Tangle-tragende Neurone im Vergleich zu benachbarten Tangle-freien Neuronen mehr oder weniger freies Cholesterin im Perikaryon aufweisen.


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Nach ApoE-Genotyp und Geschlecht aufgegliederte Ergebnisse sind in Tab.8 aufgeführt.

Tab. 8 : Ergebnisse der Fluorometrie nach Apolipoprotein E-
Genotyp und Geschlecht.

Fallgruppe

T+/T1-

 
 

Median

Ma. 1

ApoE 4-Träger

1,013

0,041

Nicht-ApoE 4-Träger

1,021

0,037

Männer

1,009

0,039

Frauen

1,022

0,044

   

1 Medianabweichung

  


Fußnoten und Endnoten

1 Schichtung des Isokortex (L.=Lamina): L. I - L. molecularis, L. II - L. granularis externa, L. III - L. pyramidalis externa, L. IV - L. granularis interna, L. V - L. pyramidalis interna, L. VI - L. multiformis



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19.11.2003