Evaluierung des natürlich vorkommenden Autoantikörpers gegen α-Synuclein als potentieller Biomarker für das idiopathische Parkinsonsyndrom

Das idiopathische Parkinsonsyndrom (IPS) gehört mit einer Prävalenz von 100-200/100.000 zu den häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen. Das klinische Erscheinungsbild setzt sich aus Tremor, Rigor, Bradykinese und einer posturalen Haltungsinstabilität zusammen. Das histopathologische Korrelat der...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Wolf, Elias
Beteiligte: Dodel, Richard (Prof. Dr. med.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2012
Nervenheilkunde
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Beschreibung
Zusammenfassung:Das idiopathische Parkinsonsyndrom (IPS) gehört mit einer Prävalenz von 100-200/100.000 zu den häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen. Das klinische Erscheinungsbild setzt sich aus Tremor, Rigor, Bradykinese und einer posturalen Haltungsinstabilität zusammen. Das histopathologische Korrelat der Symptome zeigt sich in der neuronalen Degeneration vor allem dopaminerger Neurone der Substantia nigra pars compacta. Zudem finden sich zytoplasmatische Amyloideinschlüsse, sogenannte Lewy-Körperchen, in den überlebenden Zellen. Die Lewy-Körperchen bestehen hauptsächlich aus fibrilliertem α-Synuclein, einem neuronalen Protein der Präsynapse. Der Amyloid-bildenden Eigenschaft des α-Synucleins wird eine zentrale Rolle in der Pathogenese des IPS zugesprochen. Es gibt zunehmend Hinweise, dass α-Synuclein Oligomere, Vorstufen der reifen α-Synuclein Fibrillen, das eigentliche zelltoxische Potential tragen. Kürzlich wurden im Serum von IPS-Patienten und gesunden Kontrollprobanden polyklonale Autoantikörper gegen α-Synuclein nachgewiesen. Sie könnten eine Rolle in der physiologischen Metabolisierung des Proteins spielen und besitzen in-vitro einen neuroprotektiven Effekt. Die Diagnostik des IPS wird durch das heterogene Erscheinungsbild und durch die überlappende Symptomatik mit anderen neurologischen Erkrankungen erschwert. Verlässliche diagnostische Biomarker stehen trotz umfangreicher Forschung für den praktisch-klinischen Einsatz bislang nicht zur Verfügung. Insbesondere vor dem Hintergrund aufkommender neuroprotektiver Medikamente sind Biomarker dringend nötig. Die vorliegende Arbeit befasste sich mit dem Potential der natürlichen Autoantikörper gegen α-Synuclein als diagnostischer Biomarker für das IPS. Hierzu wurde ein indirekter ELISA etabliert und nach gängigen laborchemischen Kriterien validiert, um die Verteilung des Autoantikörpers im humanen Serum quantitativ zu erfassen. Mittels Affinitätschromatographie wurde aus einem kommerziell erhältlichem Antikörperkonzentrat der natürliche Autoantikörper gegen α-Synuclein extrahiert. Im Western-Blot erfolgte die Prüfung der Bindungsspezifität, bevor er als Standard- und Referenzprobe im ELISA verwendet wurde. Diverse Blockierungsreagenzien wurden bezüglich ihrer Reduktion unspezifischer Hintergrundaktivität von humanem Serum im indirekten ELISA getestet. Der etablierte ELISA zeigte eine spezifische Abnahme in der Verdünnungslinearität mit einer Fehlerrate von unter 20%, eine 91%ige mittlere Spike-Recovery und eine Intra- und Inter-Assay Variation von 3,7 bzw. 8,8%. Patienten mit IPS (n=63), Alzheimer Demenz (AD) (n=43) und gesunden Kontrollprobanden (n=46) wurden für die Studie rekrutiert. Neben dem Alter der Probanden, wurde bei IPS Patienten zusätzlich die Krankheitsdauer und –schwere, nach Hoehn und Yahr und dem motorischen Anteil der UPDRS, erhoben. In allen Fällen wurde die Konzentration des natürlichen Autoantikörpers im Serum bestimmt. In einigen Fällen folgte zusätzlich die Bestimmung des freien α-Synucleins im Serum nach einem publizierten ELISA Protokoll. Es zeigte sich ein signifikanter Unterschied in der Konzentration des Autoantikörpers zwischen den gesunden Kontrollen, Patienten mit IPS und AD (p=0,005; Kruskal-Wallis-Test). In der post-hoc paarweisen Analyse der Gruppen mittels der Dunn’s-Test ergab sich ein Unterschied zwischen gesunden Kontrollen vs. IPS-Patienten (p<0,05), AD- vs. IPS-Patienten (p<0,05) und kein Unterschied zwischen gesunden Kontrollen vs. AD-Patienten. Eine Korrelation zwischen Alter, der Dauer oder Schwere des IPS, der α-Synucleinmenge und der Konzentration des natürlichen Autoantikörpers konnte nicht nachgewiesen werden. Mittels Receiver Operating Characteristic (ROC) Analyse wurde die diagnostische Sensitivität und Spezifität des Assays evaluiert. Die Fläche unterhalb der ROC Kurve ergab einen Wert von 0,662 (95% Konfidenzintervall: 0,561-0,763; p<0.05) für IPS-Patienten vs. gesunde Kontrollen und einen Wert von 0,650 (95% Konfidenzintervall: 0,545-0,754; p<0.05) für IPS vs. AD-Patienten. Nach Bestimmung des Youden-Index zeigte sich für IPS-Patienten vs. gesunden Kontrollen bzw. IPS- vs. AD-Patienten eine Sensitivität und Spezifität von 32% und 98% bzw. von 30% und 95%. Unter Festlegung einer klinisch relevanten Sensitivität von mindestens 85% wurde eine Spezifität für beide Vergleichsgruppen von 25% erreicht. Hinsichtlich des α-Synucleingehalts im Serum unterschieden sich die Gruppen nicht. In der Arbeit konnte zum ersten Mal nachgewiesen werden, dass der natürliche Autoantikörper gegen α-Synuclein im Serum bei IPS-Patienten in geringerer Konzentration vorliegt als bei gesunden Kontrollen und AD-Patienten. Der etablierte Assay erreicht als diagnostischer Test eine mäßig ausgeprägte Genauigkeit in der Differenzierung der diagnostischen Gruppen. Weitere differenzierte Untersuchungen sind daher nötig, um die Wertigkeit der natürlichen Autoantikörper gegen α-Synuclein als potentieller Biomarker für das IPS abschließend zu prüfen.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2012.1026