Verhaltensforschung


In Vivo Verhatensmodelle zu neurodegenerativen Erkrankungen

Mitarbeiter: Dr. Stephan Röskam


1. Projekt Alzheimer Demenz (AD)

a) Verhalten/Kognition


Hintergrund: Transgene Mausmodelle der AD helfen bei der Aufklärung zur Entstehung der AD und bei der Erforschung möglicher Therapieansätze zur Bekämpfung dieser neurodegenerativen Erkrankung. Im Vordergrund stehen dabei transgene Mausmodelle, die das humane amyloid precursor protein (APP) überexprimieren und das APP anschliessend fehlerhaft weiterverarbeiten, mit dem Ergebnis, dass statt des physiologischen amyloid-beta Peptid 1-40 (Aß40) das neurotoxische Aß42 entsteht. APP transgene Mäuse zeigen in verschiedenen Lern- und Gedächtnisaufgaben Defizite, wie sie auch in AD-Patienten zu beobachten sind, und eignen sich daher optimal, um bestimmte Symptome der AD zu modellieren.



Methoden: Zur Überprüfung der Kognition und zur Bewertung möglicher Behandlungseffekte potenzieller therapeutischer Substanzen in APP transgenen Mausmodellen werden u.a. folgende Tests eingesetzt:


  • Open field (vertikale und horizontale lokomotorische Aktivität)
  • Y maze & Barnes maze (räumliches Lernen & Gedächtnis)
  • Object Recognition & Object Location test (Wiedererkennung von Objekten & räumliches Kurzzeitgedächtnis)
  • Dark/Light Box (Ängstlichkeit)


b) Magnetresonanztomographie (MRT)


Hintergrund: Im Anschluss an die Verhaltensexperimente werden die Mäuse zusätzlich im neuen Kleintier-MRT untersucht. Dabei wollen wir das MRT zur Aß-Plaques Evaluation bei der lebenden Maus nutzen, die bis jetzt nur neuropathologisch post mortem an den APP transgenen Mäusen durchgeführt werden konnte. Die Untersuchung der Mäuse im MRT bietet die Möglichkeit, prä mortem einerseits die Entwicklung der Amyloid-Plaques, andererseits auch einen möglichen Behandlungseffekt durch die Anwendung therapeutischer Substanzen zu untersuchen.



Methode: Zur Untersuchung steht ein Clinscan der Firma Bruker zur Verfügung. Die Magnetfeldstärke des statischen Magnetfeldes beträgt 7 Tesla. Das System ist mit zahlreichen Empfangsspulen für die speziellen Anwendungen an Mäusegehirnen und -körpern ausgerüstet. Der MRT erlaubt die Aufnahme hochorts- und zeitaufgelöster T1-, T2-, T2*- protonen- und diffusionsgewichteter Sequenzen. Dieses Projekt wird in enger Kooperation mit Prof. Dr. Heverhagen (ZebiV, Klinik für Strahlensdiagnostik, Philipps-Universität Marburg) und seinen Mitarbeitern durchgeführt besitzen eine ausgewiesene Expertise im Einsatz bildgebender Verfahren. Daher soll das Projekt in Kooperation durchgeführt werden.



2. Projekt Alpha-Synucleinopathie (AS)


Hintergrund: In den Gehirnen von Parkinson Patienten sind kleine intrazelluläre Einschlüsse, sogenannte Lewy-Körperchen und Lewy-Neuriten enthalten, deren Hauptbestandteil Aggregate von Alpha-Synuclein (a-syn) sind und eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Morbus Parkinson (PD) spielen sollen. In der letzten Dekade wurden verschiedene transgene Mausmodelle zur AS generiert, die humanes a-syn exprimieren, welches sich zu unlöslichen Fibrillen zusammenlagern. Sowohl die Zwischenstufen der Aggregation als auch die Fibrillen wirken neurotoxisch und führen zu Neurodegeneration. A-syn transgene Mäuse zeigen in unterschiedlichen motorischen und kognitiven Tests Störungen, wie sie auch in PD-Patienten zu beobachten sind, und eignen sich daher optimal, um bestimmte Symptome der PD zu modellieren.



Methoden: Zur Überprüfung des motorischen Verhalten und zur Bewertung möglicher Behandlungseffekte potenzieller therapeutischer Substanzen in a-syn transgenen Mausmodellen werden u.a. folgende Tests eingesetzt:


  • Open field (vertikale und horizontale motorische Aktivität)
  • Rotarod (motorische Koordination)
  • Footprint Analysis (motorische Koordination