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Kapitel 2. Herleitung einer Aufgabenstellung

Ziel der Arbeit war herauszufinden, woran A an der neuronalen Zellmembran im AK-Gehirn bindet, um dann eine toxische Wirkung zu entfalten. Trotz der Beschreibung zahlreicher Bindungspartner für P und A ist es bislang nicht gelungen, einen A-”Rezeptor” oder Zelloberflächenmolekül zu finden, bzw. zu klären, ob es ihn überhaupt gibt.

Die Bedeutung der Identifikation eines solchen Rezeptors beinhaltet:

1. Ein besseres Verständnis von A-bedingten Pathomechanismen und
2. die Möglichkeit der spezifischen Intervention auf Ebene der A-Rezeptor Bindung als therapeutische Maßnahme.

Folgende Möglichkeiten, die Fragestellung anzugehen, wurden in Betracht gezogen.

Da zu Beginn der Arbeit nicht klar war, ob es einen ”Rezeptor” gibt, A sich direkt in die Lipidschicht der Zellmembran einbaut, oder unspezifisch an viele Oberflächenmoleküle bindet, ist das optimale Ausgangsmaterial für den Pool an möglichen A-Bindungspartnern ein natives Homogenat von synaptischen Membranen eines Alzheimergehirns. Dieses beinhaltet auf alle Fälle die Moleküle, die als Angriffspunkt einer direkten neurotoxischen Wirkung von A beim AK-Patienten dienen. Aufgrund der Tatsache, daß die in den vorliegenden Versuchen behandelte Zelle von der Ratte stammt, und aufgrund der einfachen Verfügbarkeit von Rattenhirn im Gegensatz zu menschlichem Autopsiematerial habe ich mich für synaptische Membranen aus Rattenhirn als Ausgangsmaterial entschieden. Weitere neuronale und nichtneuronale Zellbestandteile des Gehirns könnten zwar für andere Formen der A-Toxizität, wie z.B. inflammatorische Prozesse, relevant sein, nicht aber bei der direkten neuronalen Schädigung durch A. Deshalb wurden sie vernachlässigt.

Ein wesentliche Schwierigkeit bei der Suche nach relevanten Bindungspartner von A besteht darin, unter den Molekülen, die P oder A binden, diejenigen auszuwählen, die tatsächlich einen toxischen Effekt vermitteln. Dies wurde bislang bei keiner Studie, die sich mit dieser Fragestellung beschäftigt, berücksichtigt (Sabo et al., 1995 Yan et al., 1996 ; Paresce et al., 1996 , El-Khoury et al., 1996 ). Deshalb wurde ein Ansatz gewählt, bei dem

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Die Bedingungen in der Zellkultur sind in mehrerlei Hinsicht nicht identisch mit denen im Gehirn. Die PC12 Zelle hat den Nachteil, daß sie keine neuronale Zelle des ZNS ist, sondern eine ausgelagerte im Nebennierenmark, die möglicherweise in der Expression relevanter Rezeptoren von ZNS-Neuronen differiert. In der Flüssigkeit, die die Zellen umspült, geht A eventuell andere Bindungen oder Komplexe ein als im Liquor oder Plasma. Die Zelle wird zwar ausreichend, aber dennoch anders als in vivo ernährt. Die Adhäsion wird in Form von Anheften auf der kollagenbeschichteten Kulturschale simuliert. Entscheidend für die PC12 Zelle sprach die neuronale Herkunft, das gute Ansprechen auf A, die Einheitlichkeit der Zellkultur aufgrund des klonalen Ursprungs, die einfache Handhabung, und die weitreichend vorhandene Literatur über diese Zellinie. Aufgrund der guten Überschaubarkeit des Systems mit nur einem Zelltyp, definierter Matrix in Form der kollagenbeschichteten Kulturschale und reproduzierbarem Medium schien dieser Ansatz geeignet, bestimmte Aussagen treffen zu können, die dann im komplexeren System überprüft werden können. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse dieser Arbeit auf komplexere Systeme muß in weiteren Untersuchungen gezeigt werden.

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