5 Diskussion

In verschiedenen Studien wurde der ApoE-Gehalt im Gehirn in Bezug auf Vorliegen einer DAT (klinische Diagnose) bzw. DAT-assoziierter neuropathologischer Veränderungen (verschiedene neuropathologische Diagnosekriterien) und in Bezug auf den APOE-Genotyp untersucht. Die Ergebnisse waren jedoch zum Teil widersprüchlich (s. Tab. 1).
Eine Erklärung hierfür könnte darin liegen, dass die ApoE-Expression verstärkt wird, wenn sich neuronale Strukturen in Reaktion auf eine Schädigung plastisch umstrukturieren (plastic remodelling) [108,139]. In anderen Studien wurde gezeigt, dass eine solche plastische Antwort bereits in den frühen Phasen der Entwicklung einer DAT stattfindet [89,152], vielleicht im Zuge einer versuchten Regeneration, um den Verlust an Neuronen zu kompensieren. Neuropsychologische Untersuchungen zeigten anhand spezieller Leistungstests, dass der Einfluss des APOE-Polymorphismus gerade in den frühen Stadien der Erkrankung und im Vorfeld einer beginnenden DAT von Bedeutung ist [67,118,157].
Folgt man der Braak´schen Klassifikation der DAT-assoziierten neuropathologischen Veränderungen, so zeigen die transentorhinalen Stadien (Braak NFV I/II) nur sehr umschriebene Veränderungen. Ein Individuum, dessen Gehirn diese ersten Anzeichen einer Schädigung zeigt, würde in einer neuropsychologischen Untersuchung keine oder nur sehr dezente Hirnleistungsstörungen erkennen lassen. Diese Gehirne würden also sehr wahrscheinlich der Kontrollgruppe (Non-DAT) zugeordnet werden, sowohl bei einer klinischen Diagnosestellung als auch in einer neuropathologischen Routineuntersuchung, insbesondere wenn hierbei der Schwerpunkt auf der Amyloidpathologie liegt und weniger bei den NFV. Obwohl klinisch unauffällig, zeigen diese Patienten jedoch schon erste strukturelle Veränderungen im Vorfeld einer DAT, gehören also i.d.S. nicht mehr zur „Kontrollgruppe“, die keine neuropathologischen Veränderungen aufweisen sollte.
Der ApoE-Gehalt einer bestimmten Hirnregion variiert möglicherweise mit dem Ausmaß, in dem diese Region von degenerativen Prozessen einer beginnenden DAT betroffen ist, und wie effizient Mechanismen der plastischen Reorganisation in dieser Struktur den Neuronenverlust bzw. den Verlust an Afferenzen von geschädigten Neuronen kompensieren können. Um diese Hypothese zu testen, wurde der ApoE-Gehalt in Korrelation zum APOE-Genotyp und zum Schweregrad der DAT-assoziierten neuropathologischen Veränderungen entsprechend der Braak-Klassifikation bestimmt. Untersucht wurde der ApoE-Gehalt im Hippokampus, da dieser bei demenziellen Prozesses besonders betroffen ist. Insbesondere die frühen Stadien der DAT-Pathologie betreffen relativ isoliert das entorhinal-hippokampale System, bevor die Pathologie mit einer Verzögerung von wahrscheinlich 1-2 Dekaden auf andere kortikale Areale übergreift [98].

Die hippokampalen ApoE-Werte zeigten eine Abhängigkeit von der Schwere der NFV. In den frühen Stadien der DAT (Braaks transentorhinale/entorhinale Stadien I/II) fanden sich signifikant höhere Werte als in den Gehirnen ohne DAT-assoziierte Veränderungen (eigentliche Kontrollgruppe). Proben aus schwer betroffenen Hirnen zeigten niedrigere ApoE-Werte als die der Stadien I/II , aber der hippokampale ApoE-Gehalt in den Stadien V/VI war im Durchschnitt immer noch höher als der in den Hirnen ohne neuropathologische Veränderungen (Braak NFV 0) (s.a. Abb. 3).
Bei der weiteren Analyse der Daten zeigte sich die Abhängigkeit dieser Regulation der ApoE-Expression vom APOE-Genotyp. Der (implizierte) Anstieg des hippokampalen ApoE mit Auftreten der ersten NFV im entorhinalen Kortex war auf die APOE ε3/3-Gruppe beschränkt (s.a. Abb. 4). Bei den APOE ε4-Allelträgern fand sich solch ein vorübergehender Anstieg nicht. Diese Gruppe zeigte jedoch im Stadium NFV 0 höhere ApoE-Werte als die APOE ε3-Homozygoten (Abb. 4). In der APOE ε4/x Braak NFV 0-Untergruppe zeigten zwei der sechs Fälle SP in allen isokortikalen Assoziationszentren sowie eine mäßig betroffene Hippokampusformation (Aß Braak-Stadium B). Der höhere hippokampale ApoE-Gehalt in gerade diesen beiden Fällen (s.a. Abschnitt: 4.2.1.1 Gesamt-ApoE in Korrelation zu neurofibrillären Veränderungen) könnte eine Reaktion auf den beginnenden pathologischen Prozeß widerspiegeln. Aß kann Astrozyten aktivieren [81] und diese Aktivierung kann zu einer erhöhten ApoE-Synthese in den Astrozyten führen [28,34,70,129]. Aber weder in der Braak NFV 0-Gruppe noch in den Stadien I/II zeigten die APOE ε4-Allelträger so hohe ApoE-Werte wie die APOE ε3/3 Stadien I/II-Gruppe. Ein Vergleich der Gehirne mit weit verbreiteten NFV und Aß Ablagerungen (Endstadium der DAT) zeigte keinen Unterschied zwischen den beiden Genotypgruppen.

Die gefundenen Veränderungen waren nicht abhängig vom kalendarischen Alter allein, ohne Berücksichtigung der NFV. Sowohl bei jüngeren als auch bei älteren APOE ε3-Homozygoten fand sich eine klare Beziehung der hippokampalen ApoE-Werte zu neuropathologischen Veränderungen (s. Abb. 8A und Tab. 11). Fälle mit Braak-Stadium NFV I/II zeigten im Durchschnitt höhere ApoE-Werte als Fälle ohne neuropathologische Veränderungen und Fälle mit ausgedehnten NF Degenerationen (nur >65 Jahre).

Diese Ergebnisse geben einen Hinweis darauf, dass APOE ε3-homozygote Individuen zu Beginn des pathologischen Prozesses, der zu den DAT-assoziierten Störungen des Zytoskeletts führt, quantitativ oder qualitativ andere Kompensationsmöglichkeiten zur Verfügung haben als Individuen, die das Risikoallel APOE ε4 tragen. Der Mechanismus, der diese unterschiedlichen ApoE-Spiegel bedingt, kann mit dieser Studie nicht geklärt werden. Hier wurden letztlich Nettoeffekte bestimmt, so dass eine Aussage darüber, ob die hier präsentierten Daten durch eine veränderte Synthese und/oder Degradation des Proteins bedingt sind, nicht möglich ist.

Betrachtet man die Amyloidpathologie unabhängig von den NFV, fanden sich bei den APOE ε4-Allelträgern mehr SPs sowohl in der Anzahl der Plaques als auch im Anteil höherer Braak-Stadien (Stadium C) als bei den APOE ε3-Homozygoten. Obwohl für die Studie eine umfangreiche Hirnbank zur Verfügung stand und die beiden Genotypgruppen so genau wie möglich im Schweregrad der Pathologie (Schwerpunkt war die Tau-Pathologie) abgeglichen wurden, zeigten die APOE ε4-Allelträger mehr Aß Ablagerungen und früher im Verlauf der Erkrankung als die APOE ε3-Homozygoten mit gleichen NFV. Die Beobachtung, dass APOE ε4-Allelträger mehr und früher SP zeigen, wurde schon in frühen Studien berichtet [51,114,127]. Eine signifikante Korrelation vom Braak-Stadium für Aß zum hippokampalen ApoE-Gehalt fand sich jedoch in keiner der beiden Genotypgruppen (Tab. 8).

Der verminderte ApoE-Gehalt im Hippokampus von DAT-Hirnen, der von verschiedenen Arbeitsgruppen beschrieben wurde [12,17,55,104,113,138], könnte also tatsächlich den hier beschriebenen Unterschied im ApoE-Gehalt zwischen den transentorhinalen/entorhinalen Stadien I/II und den isokortikalen Endstadien V/VI widerspiegeln. Ein Vergleich der Hirne ohne DAT-assoziierte Veränderungen mit den Endstadien zeigte in keiner der Genotypgruppen signifikante Unterschiede im hippokampalen ApoE-Gehalt. Dies stimmt mit den Beobachtungen zweier Arbeitsgruppen [52,112] überein, die keinen Unterschied im ApoE-Gehalt im Frontalkortex von Alzheimerpatienten und Kontrollen fand. Zwei Arbeitsgruppen beschrieben einen erhöhten ApoE-Gehalt im DAT-Hirn im Vergleich zur Kontrollgruppe [2,73]. In der APOE ε3/3-Gruppe, der häufigsten genetischen Variante des APOE-Polymorphismus, fand sich in der hier vorliegenden Studie in den Gehirnen mit hohen Braak-Stadien immer noch ein höherer ApoE-Gehalt als in den Hirnen ohne pathologische Veränderungen (Braak-Stadium 0).

Die hier dargestellten Ergebnisse zeigen eine Korrelation des ApoE-Gehalts zum Schweregrad der NFV im Hippokampus, einer Hirnregion, die im Verlauf einer DAT frühzeitig und nachhaltig betroffen ist. Der Anstieg des ApoE-Gehalts in den frühen Stadien der Pathologie zeigte eine Abhängigkeit vom APOE-Genotyp. Eine Korrelation zur Amyloidpathologie, deren Prädilektionsstelle isokortikale Areale sind, fand sich hier nicht. Ein Vergleich der Ergebnisse mit denen anderer Untersuchungen lässt vermuten, dass der ApoE-Gehalt in Abhängigkeit von der regional unterschiedlich ausgeprägten Pathologie in verschiedenen Hirnarealen im Verlauf einer DAT variiert. Möglicherweise unterliegt die ApoE-Expression auch regional unterschiedlichen Regulationsmechanismen [129]. Die in der Literatur gefundenen, zum Teil widersprüchlichen Angaben zur ApoE-Expression in Abhängigkeit von Pathologie und/oder Genotyp beruhen vermutlich eher auf der Auswahl der untersuchten Fälle als auf Unterschieden in der Analytik. Genotypabhängige Unterschiede würden immer dann offensichtlich werden, wenn die APOE ε3/3-Gruppe mehr Individuen mit einer weniger stark ausgeprägten Pathologie enthält als die der APOE ε4-Allelträger.

In vitro Studien und ex vivo Untersuchungen zeigten einen Einfluss des APOE-Polymorphismus auf die neuronale Plastizität. Der Besitz des APOE ε4-Allels oder das Vorhandensein von ApoE 4 war assoziiert mit eingeschränkter Mikrotubuliformation und Neuritenwachstum in Spinalganglienzellen vom Kaninchen [92] und in einer Neuroblastomzelllinie [15,93]. In postmortalen Untersuchungen an DAT-Fällen fand sich eine herabgesetzte Synaptophysin-IR im Frontalkortex, die bei APOE ε4-Allelträgern noch stärker vermindert war als bei DAT-Fällen, die das Risikoallel nicht aufwiesen [84]. Der Besitz des APOE ε4-Allels war ebenfalls assoziiert mit einer ineffizienten dendritischen Plastizität im DAT-Hirn [4]. Die reparative Kapazität, wie sie von Arendt et al. [4] definiert wurde, nimmt im Verlauf einer DAT ab, während der Neuronenverlust fortschreitet. In den frühen Stadien der Erkrankung beschrieben Arendt et al. einen signifikanten Unterschied in dieser Kapazität zwischen den unterschiedlichen Genotypen (APOE ε3/3, 4/3, 4/4) mit der höchsten reparativen Kapazität bei den APOE ε3-Homozygoten. Mit dem Fortschreiten der DAT verschwand dieser Unterschied jedoch. Die niedrigen ApoE-Werte in den Braak-Stadien V/VI, die in der hier vorliegenden Studie in beiden Genotypgruppen gleichermaßen gefunden wurden, könnten die Erschöpfung dieser angenommenen reparativen Kapazität in den APOE ε3/3-Fällen durch den fortschreitenden Neuronenverlust widerspiegeln. Das Fehlen eines signifikanten Anstiegs des ApoE in den frühen Stadien der DAT in der APOE ε4/x-Gruppe könnte zu der herabgesetzten reparativen Kapazität in diesen Fällen beitragen, eben genau dann, wenn hippokampale Neurone aufgrund der gestörten Afferenzen aus dem entorhinalen Kortex plastisch reagieren sollten. Gehirne mit frühen Stadien der DAT-Pathologie unterliegen wahrscheinlich erheblichen plastischen Veränderungen [89,152]. Gerade die Prädilektionsstellen für NFV, wie der entorhinale Kortex, behalten die Fähigkeit zur neuroplastischen Umstrukturierung lebenslang [5,25]. In den frühen Braak-Stadien sind die NFV auf den entorhinalen Kortex beschränkt, wo sie in den Neuronen zu finden sind, die den Tractus perforans, die Hauptafferenz für den Hippokampus, bilden. Im weiteren Verlauf der Erkrankung kommt es zu einer Deafferenzierung des Hippokampus [59]. Die experimentelle Deafferenzierung des Hippokampus durch Läsion des entorhinalen Kortex (ECL) führt zu einem Anstieg des hippokampalen ApoE auf der mRNA- und auf der Proteinebene [108,139] und zu nachhaltigen dendritischen Veränderungen in der Ratte und beim Affen [83,96]. Veränderungen der Dendriten, wie die im Tierexperiment gefundenen [83,96], finden sich auch im humanen Hippokampus in Abhängigkeit von den NFV. Im Stadium II kommt es zu einem vorübergehenden Auswachsen solcher Dendriten, was mit Fortschreiten der Deafferenzierung zurückgeht [99]. Körnerzellen im Gyrus dentatus, die die Hauptafferenz über den Tractus perforans erhalten, zeigen altersabhängig und im Verlauf einer DAT Veränderungen ihres Dendritenbaumes [38,39]. Später konnte gezeigt werden [99], dass in Gehirnen mit frühen Braak-Stadien Neurone im Gyrus dentatus tendenziell längere und reicher verzweigte apikale Dendritenbäumen aufweisen als die in reinen Kontrollhirnen. Mit Fortschreiten der Pathologie nahmen Länge und Verzweigung der Dendritenbäume signifikant ab. Diese Studie untersuchte Parvalbumin-positive Neurone, die keine NFV zeigen. Die plastische Umstrukturierung des apikalen Dendritenbaumes beruht also sehr wahrscheinlich auf der gestörten Afferenz und nicht auf pathologischen Veränderungen des Zytoskeletts der Zellen selbst. Der genetische APOE-Polymorphismus fand in diesen früheren Studien zu plastischen Phänomenen im Verlauf der DAT keine Berücksichtigung, aber es ist wahrscheinlich, dass in den frühen Braak-Stadien I/II APOE ε3-homozygote Individuen überrepräsentiert sind. In den meisten Studien wird versucht, Kontrollen und DAT-Fälle möglichst genau in Alter und natürlich Geschlecht abzugleichen. Individuen, die das Risikoallel APOE ε4 tragen, weisen aber im höheren Lebensalter meistens fortgeschrittene DAT-assoziierte neuropathologische Veränderungen auf. All diese Studien legen nahe, dass, abhängig vom Braak-Stadium, hippokampale Neurone plastisch reagieren als ein Versuch, die funktionellen Folgen des Neuronenverlustes zu kompensieren [89,152].
Eine weitere Studie an Parvalbumin-positiven Interneuronen im CA1-Sektor des Hippokampus konnte zeigen, dass es primär, also bevor es zu der beschriebenen Deafferenzierung kommt, keine Unterschiede im Dendritenbaum zwischen APOE ε3-Homozygoten und APOE ε4-Allelträgern gibt. Es wurden ebenfalls die hippokampalen ApoE-Spiegel bestimmt, wobei sich ein Trend zu höheren Werten bei den APOE ε3-Homozygoten in den Stadien I/II fand. Eine aussagekräftige Statistik war hier aber aufgrund der geringen Gruppengröße nicht möglich.
Folgt man der vorgeschlagenen Rolle für ApoE bei neuronaler Plastizität [108,139], liegt es nahe, die hier gefundenen genotypabhängigen Unterschiede im ApoE-Gehalt in den frühen Braak-Stadien mit der eingeschränkten neuronalen Plastizität bei den APOE ε4-Allelträgern in Verbindung zu bringen, die zu dem früheren Beginn der DAT bei diesen Individuen beitragen kann.

ApoD wurde im Zusammenhang mit unterschiedlichen Erkrankungen des ZNS untersucht. Die Studien, die die ApoD-Expression in Bezug auf Vorliegen einer DAT (klinische Diagnose) bzw. DAT-assoziierter neuropathologischer Veränderungen (verschiedene neuropathologische Diagnosekriterien) untersuchten, lieferten z.T. widersprüchliche Ergebnisse (s. Tab. 2).
In der hier vorliegenden Arbeit wurde ein signifikanter Anstieg des hippokampalen ApoD-Gehalts in Korrelation mit der Schwere der DAT-assozierten intraneuronalen Pathologie (NFV) nicht jedoch mit dem Braak-Stadium für extrazelluläre SP gefunden.
Folgt man der Braak´schen Einteilung der DAT-assoziierten NFV wird die Stadienabhängigkeit der Pathologie insbesondere in den kortikalen Assoziationszentren deutlich. Hier könnten Unterschiede früherer Studiendaten (BA 9 vs. BA 10) begründet sein. Immunohistochemisch wurde ApoD, im Gegensatz zu ApoE, nicht in Assoziation mit NFT [14,52,63] gefunden. Bezüglich Aß sind die Daten widersprüchlich. Eine Arbeit zeigte eine Kolokalisation mit Aß [60], andere Studien [52,63] fanden aber keine ApoD-IR in SP.

Um zu untersuchen, ob es sich bei dem gefundenen ApoD-Anstieg um ein altersabhängiges Phänomen handelt wie andere Autoren vermutet hatten [31,63,142], wurden alte und „jüngere“ APOE ε3-Homozygote ohne oder mit nur geringen NFV untersucht. Es fand sich keine Korrelation der hippokampalen ApoD- (wie der ApoE-) Werte zum kalendarischen Alter allein (Abb. 9).

Der Anstieg des ApoD-Gehalts mit der Schwere der NFV beschränkte sich jedoch auf die APOE ε3-homozygoten Fälle. Bei den APOE ε4-Allelträgern fanden sich keine signifikanten Veränderungen des ApoD-Gehalts in den verschiedenen Gruppen, wenngleich auch hier eine Tendenz zu ansteigenden ApoD-Werten bis zum Stadium III zu sehen war (Abb. 7).
Wie in vorherigen Untersuchungen [63] fand sich auch in dieser Studie eine recht beachtliche interindividuelle Streuung der ApoD-Werte. Besonders auffällig war dies in Fällen ohne oder mit nur geringen DAT-assoziierten Veränderungen. In Fällen mit schweren NFV war diese Variabilität herabgesetzt. In den Proben ohne NFV fanden sich in der APOE ε3/3-Gruppe signifikant höhere ApoD-Werte als bei den APOE ε4-Allelträgern. Im Gegensatz zu den ApoE-Werten blieb dieser Unterschied auch bestehen, wenn die Fälle mit Amyloidablagerungen (Braak NFV 0, aber Aß A,B oder C) aus der Analyse herausgenommen wurden (s. Tab. 9 und Abb. 6). Die Gruppe ohne DAT-assoziierte neuropathologische Veränderungen war die kleinste Gruppe und, bezüglich der ApoD-Werte, auch die heterogenste. Die weite Streuung der Werte in dieser Gruppe könnte darin begründet sein, dass als Stadium 0 zum einen auch Fälle diagnostiziert werden, die bereits erste Störungen im Vorfeld einer DAT aufweisen, ohne jedoch schon die klassischen histopathologischen Veränderungen (NFV, SP) zu zeigen, zum anderen aber eben Fälle, die nie eine DAT entwickeln werden. Andererseits könnte man vermuten, dass in den weit fortgeschrittenen Stadien der DAT die starke Schädigung des Hippokampus die Variabilität einschränkt. Es ist nicht wahrscheinlich, dass die weite Streuung der Werte in der Gruppe ohne DAT-assoziierte neuropathologische Veränderungen durch Unterschiede im postmortalen Intervall begründet ist. In den Pilotversuchen erwies sich ApoD als stabil. Auch zeigte sich keine Korrelation des Apolipoproteingehalts der Proben von der Länge des postmortalen Intervalls der 104 Fälle.

In mehreren Studien [14,52,138,141] wurde die ApoD-Expression unter Berücksichtigung des APOE-Polymorphismus untersucht. Liquor-ApoD zeigte bei DAT-Patienten ein positive Korrelation zur Anzahl der APOE ε4-Allele, bei den hippokampalen Gewebshomogenaten bestand eine solche Beziehung jedoch nicht [138]. In Proteinextrakten aus dem Frontalkortex wurde ebenfalls keine Korrelation zum APOE ε4-Allelträgerstatus gefunden [52,141]. Im Gegensatz hierzu beschrieben Belloir et al [14] eine positive Korrelation zwischen ApoD-IR in der Hippokampusformation und Besitz eines APOE ε4-Allels. In dieser Studie wiesen die APOE ε4-Allelträger eine schwerere Pathologie (höhere Braak-Stadien) auf als die APOE ε3-homozygoten Fälle. Die APOE ε4-Allelträger zeigen DAT-assoziierte neuropathologische Veränderungen eher, d.h. in jüngerem Alter, als APOE ε3-homozygote Individuen. Werden APOE-Genotypgruppen bezüglich des kalendarischen Alters aneinander angeglichen ohne Berücksichtigung des Schweregrades der Pathologie ( also Unterteilung in DAT bzw. non-DAT ohne Stadieneinteilung), besteht die Wahrscheinlichkeit, dass die APOE ε4-Allelträger eben schwerer ausgeprägte neuropathologische Veränderungen (höhere Braak Stadien) aufweisen als die APOE ε3-Homozygoten. In der hier vorliegenden Untersuchung wurde bei den APOE ε4-Allelträgern ein niedrigerer hippokampaler ApoD-Gehalt in den in der Histopathologie (und in Alter wie Geschlecht) abgeglichenen Gruppen gefunden. Dieser Unterschied erreichte in den Stadien NFV V/VI statistische Signifikanz. Auch regionale Unterschiede könnten die von einander abweichenden Ergebnisse mitbedingen. NFV sind im Frontalkortex weniger ausgeprägt als in der Hippokampusformation.

Ong et al [101] vermuteten, dass ApoD in Neuronen exprimiert wird, die so stark geschädigt sind, dass sie zugrunde gehen werden, und schlug eine Rolle für ApoD im Transport von Arachidonsäure für die Prostaglandinsynthese vor. Eine solche hypothetische Rolle für ApoD im Arachidonsäurestoffwechsel, entweder für die Prostaglandinbiosynthese oder in der Beeinflussung des Membranphospholipidgehalts, fände Unterstützung durch Daten, die bei psychiatrischen Patienten erhoben wurden [140]. Störungen im Arachidonsäurestoffwechsel und Veränderungen in der Membranzusammensetzung an Phospholipiden und Fettsäuren wurden im Frontalkortex schizophrener Patienten beschrieben (Übersichtsarbeit bei [57]), wo Thomas et al [140] erhöhte ApoD-Spiegel fanden. ApoD bindet Arachidonsäure mit hoher Affinität [88,149]. Auch in der Pathogenese der DAT scheint Arachidonsäure als Modulator der Membranorganisation, insbesondere der synaptischen Membran, und als limitierendes Substrat für die Eicosanoidsynthese von Bedeutung zu sein. Die Erhöhung verschiedener proinflammatorischer Abkömmlinge des Arachidonsäurestoffwechsels in den betroffenen Gehirnen ist lange bekannt (Übersicht bei [10]). Die mit der Schwere der NVF korrelierende Erhöhung der ApoD-Werte wäre dann eher im Zusammenhang mit einem begleitenden entzündlichen Geschehen zu sehen als durch die Tau-Pathologie selbst bedingt oder ursächlich für diese.

Die hier gefundenen, NFV-Stadien abhängig, ansteigenden hippokampalen ApoD-Werte bei den APOE ε3-Homozygoten könnten auch einen Schutz vor oxidativem Stress bedeuten. Folgt man den Daten von Nunomura et al [97] und dem von Ramassamy [113] gezeigten Befund, wonach die peroxidablen Phospholipide im Hippokampus von DAT-Fällen (also vermutlich ab NFV Braak-Stadium IV) bei APOE ε3-Homozygoten weniger stark oxidiert sind als bei APOE ε4-Allelträgern, könnten die hier gefundenen ApoD-Werte mit dem Redoxungleichgewicht in diesen Gehirnen zusammenhängen. Bis Stadium NFV III zeigen beide Genotypgruppen die Tendenz zu ansteigenden hippokampalen ApoD-Werten. Ab Stadium IV stagnieren diese Werte in der APOE ε4/x-Gruppe, während bei den APOE ε3-Homozygoten ApoD weiter ansteigt (s.a. Abb. 7).
Bezüglich der Amyloidpathologie bestand in der vorliegenden Arbeit kein so klarer Zusammenhang zur Schwere der Veränderungen. Es bestand eine Tendenz zu ansteigenden ApoD-Werten bis Stadium B. Bei den APOE ε4-Allelträgern zeigte Stadium A niedrige ApoD-Werte. Dieser Wert ist schwer zu interpretieren, da die Gruppengröße zu klein ist (n=3). Im Stadium C zeigten aber beide Genotypgruppen die Tendenz zu niedrigeren Werten als im Stadium B (s. Tab. 10). Folgt man der Argumentation Smiths und Perrys [130], die die Amyloidablagerungen in Gehirnen von DAT-Patienten nicht als ursächliche Noxe, sondern als Schutz, vor allem als Antoxidans, diskutieren, könnte das leichte Abfallen der ApoD-Werte im Aß Braak-Stadium C Ausdruck eines kompensatorischen Mechanismus durch die extrazellulären Amyloidablagerungen sein. APOE ε4-Allelträger zeigen früher und ausgeprägtere SP als APOE ε3-Homozygote. Betrachted man ApoD im Zusammenhang mit einem neuroinflammatorischen Geschehen oder oxidativem Stress, könnten die niedrigeren ApoD-Spiegel bei den APOE ε4-Allelträgern mit den ausgeprägteren Amyloidablagerungen in dieser Gruppe in Zusammenhang stehen (s.a. Pkt. 4.2.1.2).

Zwei Arbeiten zeigten, dass ApoD das Hämabbauprodukt Bilirubin binden kann [46,103], eine andere Studie konnte das mit einem bakteriellen Expressionssystem für ApoD jedoch nicht bestätigen [149]. Bilirubin hat antioxidative Eigenschaften und könnte bei der Bekämpfung von oxidativem Stress auch im ZNS von Bedeutung sein. Es fand sich eine signifikante Erhöhung von Bilirubin im Liquor von DAT-Patienten, aber nicht bei Patienten mit anderen neurologischen Erkrankungen [68]. Die Erhöhung der Bilirubinwerte zeigte aber keine Beziehung zur Schwere der Erkrankung (klinische Diagnose) oder zum APOE Genotyp. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass die durch verschiedene Stimuli, wie z.B. durch oxidativen Stress, induzierbare Hämoxygenase-1, die die Bilirubinbildung katalysiert, im ZNS von DAT-Patienten in Verbindung mit NFV verstärkt nachweisbar ist [131]. Die Autoren interpretierten diese Daten im Zusammenhang mit einer verstärkten Bilirubinsynthese im Gehirn zur Abwehr von oxidativem Stress. ApoD könnte als Transportprotein für Bilirubin für den antioxidativen Schutz von Bedeutung sein. Die niedrigeren ApoD-Werte im Aß Braak-Stadium C im Vergleich zu Stadium B könnten die antioxidativen Eigenschaften von Amyloidplaques widerspiegeln [130]. Inwieweit diese Mechanismen aber spezifisch sind für die DAT, ist nicht klar, denn eine intrathekale ApoD-Erhöhung findet sich auch bei anderen neurologischen Erkrankungen [115,138].

In früheren Untersuchungen zu De- und Regenerationsvorgängen von Nerven im PNS war neben einem massiven ApoE-Anstieg auch ein starkes Ansteigen von ApoD nach experimenteller Nervendurchtrennung gefunden worden [22]. Für beide Apolipoproteine wurde hierbei eine Rolle im Cholesterintransport bzw. in der vorübergehender Speicherung der bei der Läsion freiwerdenden Membranbausteine bis zu ihrer Wiederverwertung bei der Regeneration des Nerven diskutiert. Auch im ZNS wurden nach experimentell gesetzten Läsionen massive Anstiege sowohl von ApoE [21,109,156] als auch von ApoD gefunden [42,87,101,139]. Die Hochregulation der Apolipoproteine wurde auch hier mit einem erhöhten Cholesterinbedarf während der plastischen Reorganisation der geschädigten [21,42,87,101] rsp. deafferenzierten [108,109,139,156] Struktur in Verbindung gebracht.
Die hier gefundenen Daten, wonach APOE ε4-Allelträger, obwohl sie eher und vielleicht auch ausgeprägter neurodegenerative Veränderungen zeigen als APOE ε3-Homozygote, keine statistisch signifikanten Unterschiede im ApoD-Gehalt aufweisen, passen nicht in diese Argumentationslinie, die beide Apolipoproteine mit dem Cholesterintransport in Verbindung bringt.

Oxidative Schäden werden als ursächlich diskutiert für das Altern und spielen bei der Entwicklung der DAT eine Rolle [11]. Verschiedene Arbeiten zeigen eine Verbindung zwischen dem APOE-Genpolymorphismus und den oxidativen Schäden im Gehirn von DAT-Patienten. ApoE zeigt isoformabhängig antioxidatives Potential, wobei ApoE4 im Zellkulturexperiment Rattenneurone am schlechtesten vor oxidativen Zellschäden schützen konnte, während die mit Langlebigkeit assoziierte Isoform des Proteins, ApoE2, das stärkste antioxidative Potential zeigte [85]. ApoE selbst kann oxidativ verändert werden. Hierdurch kann sich die Proteinstruktur verändern, es wird eher proteolytisch abgebaut und kann weniger effizient mit Phospholipiden interagieren. Die Isoformen zeigen eine unterschiedliche Empfindlichkeit gegenüber oxidativen Schäden, wobei auch hier ApoE4 am schlechtesten abschneidet, während die als protektiv gegen die Alzheimer´sche Erkrankung diskutierte Isoform ApoE2 am wenigsten vulnerabel ist [62]. Verschiedene Studien zeigten eine Abhängigkeit der mit der DAT assoziierten neuronalen oxidativen Schäden vom APOE-Genotyp [86,113,137]. Der Besitz des APOE ε4-Allels ist mit einer verstärkten Lipidperoxidation verbunden. In allen drei Studien wurden kumulative Veränderungen der Membranlipide bestimmt. Untersucht wurden verschiedene Hirnregionen, eine Stadieneinteilung der neuropathologischen Veränderungen wurde nicht durchgeführt. Nunomura und Kollegen [97] konnten zeigen, dass der oxidative Stress in den frühen Stadien der Erkrankung hoch ist und mit dem Fortschreiten der Erkrankung abnimmt. Diese Studie untersuchte oxidative RNA-Schäden und Proteinmodifikationen, die nicht akkumulieren, in den Gehirnen von Alzheimer-Patienten und zeigte, dass der akute oxidative Stress mit der Erkrankungsdauer, mit der Anzahl extrazellulärer Amyloidplaques und mit dem Auftreten intrazellulärer NFV abnimmt. Die Anzahl der Amyloidablagerungen korrelierte in allen DAT-Fällen mit der Erkrankungsdauer, jedoch war dies bei den APOE ε4-Allelträgern sehr viel ausgeprägter (s.a. Pkt. 4.2.1.2 und Pkt. 5.1.1 Absatz 5). Nur bei den APOE ε4-Allelträgern bestand ein statistisch signifikanter Zusammenhang zwischen der Zunahme der Amyloidplaques und der Abnahme des akuten oxidativen Stresses, während die Korrelation zu den NFV unabhängig war vom APOE-Genotyp. Einen direkten Einfluss auf die Marker für oxidativen Stress hatte der APOE-Genotyp in jener Studie nicht.
Die in der vorliegenden Arbeit gefundenen relativ hohen ApoE-Werte in den frühen Braak-Stadien in der APOE ε3/3-Gruppe könnten protektiv gegenüber oxidativem Stress wirken. Die höheren Werte in der APOE ε4/x-Gruppe ohne NFV könnten Ausdruck einer höheren oxidativen Belastung, z.B. durch intraneuronal akkumulierendes Aß [48], sein (s.a. Pkt. 4.2.1.2).