Parkinson “α-Synuclein in filamentous inclusions of Lewy bodies from Parkinson’s disease an dementia with Lewy bodies” Spillantini MG, Crowther RA, Jakes.

Presentatie over: "Parkinson “α-Synuclein in filamentous inclusions of Lewy bodies from Parkinson’s disease an dementia with Lewy bodies” Spillantini MG, Crowther RA, Jakes."— Transcript van de presentatie:

1 Parkinson “α-Synuclein in filamentous inclusions of Lewy bodies from Parkinson’s disease an dementia with Lewy bodies” Spillantini MG, Crowther RA, Jakes R, Hasegawa M, Goedert M

2 Indeling Context en vraagstelling Resultaten en besluit
Kritische bespreking Algemene waardering Onthaal in de onderzoekswereld

3 Context en vraagstelling
2 typische kenmerken v PD: - verlies v dopaminerge neuronen - Lewy bodies & Lewy neurieten Lewy Bodies - 1912: F. Lewy - 2 typen: klassiek corticaal - in beide types komen filamenten voor Uitganspunt vh artikel: biochemische compositie vd filamenten in Lewie bodies

4 Onderzoek naar genetische oorzaken v PD:
Begin jaren ’90 op 3 domeinen 1. mitochondrale defecten & energiemetabolisme problemen 2. mutaties opsporen (genoomscans) 3. drugmetaboliserende enzymen Resultaten: - 1996: Sommer & Rocca → autosomaal dominante PD veroorzaakt door mutatie in het gen van bepaald proteïne - 1997: Polymeropoulos → mutatie gevonden in α-synucleïnegen (A53T-substitutie)

5 3 onafhankelijke families met PD bleken alledrie deze A53T mutatie te vertonen
→ Besluit: verband tss PD en α-synucleïne mRNA (via RT PCR) aangetoond met A53T mutatie α-synucleïnegen wordt tot expressie gebracht

6 Spillantini’s onderzoek verbindt 2 zaken:
1. onderzoek naar α-synucleïne 2. biochemische samenstelling vd filamenten in Lewy bodies Opm: reeds in1991: Maroteaux & Sheller → verspreiding van SYN-1 (≈ α-synucleïne) komt overéén met verspreiding van Lewy bodies in de hersenen bij PD Opm: Nog vóór dit artikel: Spillantinini & Goedert Bevestiging van α-synucleïne in Lewy bodies (citatie index: 1118)

7 Antilichamen voor het merken van -synucleïne:
Resultaten en besluit Antilichamen voor het merken van -synucleïne: PER1: verworven tegen een synthetisch peptide, corresponderend met AZ’en van -synucleïne (herkent geen - of -synucleïne) PER2: verworven tegen een synthetisch peptide corresponderend met AZ’en van menselijk -synucleïne (herkent geen - of -synucleïne) PER3: herkent specifiek -synucleïne PER4: herkent zowel - (het carboxylterminaal deel) als -synucleïne, reageert het sterkst met -synucleïne (fig. 1) PER5: herkent enkel -synucleïne

8 Figuur 1:

9 Substantia nigra secties v patiënten met DLB
Kleuring met PER 1 en 2 (fig 2 A en B) - Grote hoeveelheden Lewy bodies en Lewy neurites aangetoond - Gelijke hoeveelheden reageerden met beide antilichamen Meest kleuring van Lewy bodies in : - neuronaal perikayon - intraneuritisch (fig 2E) - extracellulair

10 Figuur 2:

11 Figuur 2:

12 Hippocampus van patiënten met DLB
Kleuring met PER 1 en 2 Sterke kleuring van Lewy neurieten Dezelfde structuren reageerden met beide antilichamen (fig 2 C & D) Figuur 2:

13 Substantia nigra van patiënten met PD
Kleuring met PER 1 en 2 Kleuring van Lewy bodies en Lewy neurites (fig 3 E & F) PER4 levert zelfde resultaat op als met PER 1 en 2 Figuur 3:

14 ‘Double-labeling’immunohistochemie
co-lokalisatie van -synucleïne en ubiquitine (fig 3) Meeste Lewy bodies en neurieten waren immunoreactief voor zowel -synucleïne als ubiquitine. Maar -synucleïne kleuring was altijd groter: sommige Lewy bodies en neurieten gekleurd voor -synucleïne, maar niet voor ubiquitine (nooit andersom) -synucleïne antilichamen kleurt halo en kern  ubiquitine kleurt voornamelijk de halo Toekomst: “Immunohistochemische kleuring v -synucleïne” zal “kleuring v ubiquitine” vervangen als de verkozen manier om Lewy bodies en neurieten te identificeren.

15 Figuur 3:

16 Cingulate cortex van patiënten met DLB
Dmv PER4 antilichamen filamentenstructuren aangetoond: kleine opeenhopingen filamenten + amorfe substantie (fig 4 A,B) enkelvoudige, geïsoleerde filamenten ( nm) niet gemerkt door PER4: gepaard & helicaal (fig 4C) gemerkt door PER4: 5 nm, rechtlijnig filament (fig 4D) 10 nm, rechtlijnig filament met centrale lijn die door zwarte bolletjes is aangeduid (goudpartikels) (fig 4E) nm, opgewonden filament (fig 4F) 10 nm, filament met uitlopers (fig 4 C en G)

17 Figuur 4:

18 Opmerkingen: Geen -synucleïne filamenten gevonden in de cingulate cortex vd controlegroep Zowel antilichamen die het amino- (PER1) als het carboxylterminaal deel (PER2 en 4) van -synucleïne herkennen, geven dezelfde kleurpatronen: → aanwezigheid v -synucleïne in haar volledige lengte in Lewy bodies en Lewy neurites. PER4 kleurt filamenten over hun volledige lengte → massale aanwezigheid van de filamenten PER1 (herkent AZ’en 11-34) kleurt de filamenten enkel op 1 plaats, aan 1 uiteinde (1 à 2 gouden partikels waren zichtbaar aan slechts 1 uiteinde van elk filament) (fig 5) → PER1 epitoop ligt begraven in het lichaam vh filament, slecht 1 vrij uiteinde → polaire eig. vd -synucleïne filamenten

19 Figuur 5:

20 Besluit: -synucleïne = belangrijke component in de abnormale filamenten waaruit Lewy bodies en Lewy neurites zijn opgebouwd. De ontdekking van mutaties in het -synucleïne gen in sommige familiale gevallen van PD, gecombineerd met de resultaten van dit onderzoek, suggereren dat de aanwezigheid van -synucleïne filamenten de oorzaak kan zijn van zenuwceldood. Idiopathische PD en DLB zouden dus -synucleïnopathies zijn.

21 Kritische Bespreking Positieve aspecten
Substantia nigra, hippocampus en cingulate cortex v DLB patiënten en substantia nigra v PD patiënten Voordelen: diagnose kon met zekerheid worden vastgesteld (post-mortem) menselijke modellen (beter dan diermodellen) zo bleven proefdieren gespaard Nieuwe onderzoeksmethode: staining van α-synucleïne ipv staining van ubiquitine als detectiemiddel van Lewy bodies en neurieten.

22 Negatieve aspecten Kleinschalig: Slechts 6 gevallen v PD onderzocht
Slechts 8 gevallen v DLB onderzocht DLB ≠ PD α-synucleïnefilamenten enkel geëxtraheerd uit de cingulate cortex van DLB patiënten Gebrek aan gegevens bij gebruikt beelmateriaal “Staining van α-synucleïne als nieuwe onderzoeksmethode” → Probleem indien andere vormen v α-synucleïneaccumulatie opduiken

23 Algemene Waardering Vooral een doorbraak in de medische onderzoekswereld. De ontdekkingen kunnen niet rechtstreeks gebruikt worden als diagnostische test. Klaar en duidelijk geschreven. (uitz: werkwijze van bepaalde experimenten) Verondersteld wordt dat alle experimenten correct zijn uitgevoerd.

24 Onthaal in Onderzoekswereld
Citatie index = 556 Geen artikels die deze resultaten tegenspreken.

25 Bedankt voor uw aandacht
De ziekte van Parkinson: “moleculaire pathogenese en therapeutische strategieën” Groepswerk: Jens Vanbiervliet Michiel Van Den Bossche Elvien Verhoest Mathias Vantornout Mathias Claeys Hannelore Bode