Die Bedeutung des Pyroglutamat-Abeta-Oligomer-Blutplasmaspiegels und des Apolipoprotein-E-Genotyps bei der Alzheimer-Krankheit
The relevance of oligomeric Pyroglutamate-Abeta in blood plasm and the Apolipoprotein-E-Genotype for the Alzheimer's Disease
von Gabriel von Waldenfels
Datum der mündl. Prüfung:2012-04-04
Erschienen:2012-04-04
Betreuer:Prof. Dr. Thomas A. Bayer
Gutachter:PD Dr. Anja Schneider
Gutachter:Prof. Dr. Dr. Thomas Crozier
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Zusammenfassung
Englisch
Alzheimer's Disease is a severe neurodegenerative disorder and the most common of the worldwide 24 million cases. The characteristics are, besides the clinical manifestation, neuropathological hallmarks like deposits of Abeta-peptides and intracellular Tau-protein bundles. Until now, there is no curative therapy, nor a definite tool for diagnosis. There is particularly no biochemical marker that helps us to diagnose the disease early and begin therapy. We expect that - in analogy to useful parameters found in Liquor - biomarkers should be detectable in the blood of Alzheimer patients. In this work I therefore investigated the role of a variant of the Abeta-peptide as a possible biomarker: Pyroglutamate-Abeta. The detection of this protein was performed with the recently introduced 9D5-antibody. To understand the pathophysiology of Pyroglutamate-Abeta, and to improve the diagnostic quality of a potential blood-test, I analyzed a second parameter detectable in blood samples: The Apolipoprotein-E-Genotype whose ApoE4-allele is a known risk factor for Alzheimer's Disease. The work was divided in two steps. The first step was a clinical study in which blood samples of Alzheimer-patients an control groups was gathered. I performed the recruitment, the clinical testing and the gathering of demographic data of 299 patients. The second step was to determine ApoE-Genotype and Pyroglutamate-Abeta-blood-levels using the blood samples. The results of the study show, that both parameters could be useful for the development of a blood test for the diagnosis of Alzheimer's disease. Patients with cognitive impairment showed a significantly lower Pyroglutamate-Abeta blood level than healthy controls. The ApoE4-Genotype did not only correlate with the prevalence of the Alzheimer's Disease, but also with other diseases like Depression and mild cognitive impairment (MCI). The results show the unspecific, but nevertheless significant role of the ApoE-Genotype for dementia and related disorders, and secondly the pr omising role of the Pyroglutamate-Abeta peptide for the development of a potential Alzheimer's blood test.
Keywords: Abeta Pyroglutamate ApoE Apolipoprtoein Alzheimer's Disease
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Die Alzheimer-Krankheit ist ein schweres
neurodegeneratives Krankheitsbild und die häufigste Variante der
weltweit 24 Millionen Demenzerkrankungen. Charakteristisch sind,
neben dem klinischen Bild, neuropathologische Merkmale wie
Ablagerungen des Abeta-Peptids, intrazelluläre
Tau-Protein-Fibrillen und Neuronenuntergang. Bis heute gibt es
weder eine kurative Therapie noch ein sicheres Verfahren zur
Diagnosestellung. Vor allem fehlt es an biochemischen
Laborparametern, die helfen eine frühe Diagnose sicher zu stellen
und eine Therapie einzuleiten. Es ist zu vermuten, dass - analog zu
bisher erforschten Liquorparametern - auch Biomarker im Blut der
Patienten nachweisbar sind. In dieser Arbeit wurde deshalb eine
Variante des Abeta-Peptids als möglicher Biomarker untersucht und
seine diagnostische Wertigkeit überprüft: Pyroglutamat-Abeta. Die
Detektion dieses Proteins wurde mithilfe des Antikörpers 9D5
durchgeführt und erstmals in einem repräsentativen klinischen
Kollektiv untersucht. Um dabei den pathophysiologischen
Zusammenhang, unter dem sich Pyroglutamat-Abeta im Blutplasma
anreichert, besser zu verstehen, und um die diagnostische
Sicherheit eines möglichen Bluttests zu erhöhen, wurde ein weiterer
im Blut nachweisbarer Parameter untersucht: Der Apolipoprotein-E
(ApoE)-Genotyp, dessen ApoE4-Allel bereits als gesicherter
Risikofaktor für die Alzheimer-Krankheit gilt. Die Arbeit wurde
dabei in zwei Schritten durchgeführt: Als erstes wurde 2009 eine
klinische Studie zur Gewinnung von Blutproben verschiedener Demenz-
und Kontroll-Gruppen in Liebenburg (Niedersachsen) durchgeführt. Es
wurde eigenständig die Rekrutierung und neurologische Untersuchung
aller 299 Probanden vorgenommen. Im zweiten Schritt wurden ApoE und
Pyroglutamat-Abeta im Blutplasma der Patienten experimentell
nachgewiesen, und zusammen mit den klinischen Daten der Probanden
ausgewertet. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass sich beide
Parameter zur Etablierung eines Alzheimer-Bluttests eignen.
Kognitiv eingeschränkte Patienten wiesen einen signifikant
niedrigeren Pyroglutamat-Abeta-Blutplasmaspiegel auf als gesunde
Kontrollen. Die ApoE4-Allelfrequenz korrelierte interessanterweise
nicht nur signifikant mit der Häufigkeit der Alzheimer-Krankheit,
sondern auch mit der von anderen untersuchten Erkrankungen, wie zum
Beispiel der Depression und dem Mild Cognitive Impairment
(MCI).
Die Ergebnisse zeigen zum einen den unspezifischen und dennoch
signifikanten Einfluss des ApoE-Genotyps auf die Demenz und andere
neurologische Erkrankungen, und zum anderen die vielversprechende
Bedeutung von Pyroglutamat-Abeta für die Entwicklung eines
Alzheimer-Bluttests.erhöhen, wurde ein weiterer im Blut
nachweisbarer Parameter untersucht: Der Apolipoprotein-E
(ApoE)-Genotyp, dessen ApoE4-Allel bereits als gesicherter
Risikofaktor für die Alzheimer-Krankheit gilt. Die Arbeit wurde
dabei in zwei Schritten durchgeführt: Als erstes wurde 2009 eine
klinische Studie zur Gewinnung von Blutproben verschiedener Demenz-
und Kontroll-Gruppen in Liebenburg (Niedersachsen) durchgeführt. Es
wurde eigenständig die Rekrutierung und neurologische Untersuchung
aller 299 Probanden vorgenommen. Im zweiten Schritt wurden ApoE und
Pyroglutamat-Abeta im Blutplasma der Patienten experimentell
nachgewiesen, und zusammen mit den klinischen Daten der Probanden
ausgewertet. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass sich beide
Parameter zur Etablierung eines Alzheimer-Bluttests eignen.
Kognitiv eingeschränkte Patienten wiesen einen signifikant
niedrigeren Pyroglutamat-Abeta-Blutplasmaspiegel auf als gesunde
Kontrollen. Die ApoE4-Allelfrequenz korrelierte interessanterweise
nicht nur signifikant mit der Häufigkeit der Alzheimer-Krankheit,
sondern auch mit der von anderen untersuchten Erkrankungen, wie zum
Beispiel der Depression und dem Mild Cognitive Impairment
(MCI).
Die Ergebnisse zeigen zum einen den unspezifischen und dennoch
signifikanten Einfluss des ApoE- Genotyps auf die Demenz und andere
neurologische Erkrankungen, und zum anderen die vielversprechende
Bedeutung von Pyroglutamat-Abeta für die Entwicklung eines
Alzheimer-Bluttests.
Schlagwörter: Abeta Pyroglutamat ApoE Apolipoprotein Alzheimer Krankheit