Einfluss einer intrazerebralen Infektion mit Streptococcus pneumoniae auf den Verlauf der Alzheimer-Demenz im Mausmodell

Abstract

Die Verschlechterung des klinisch-neurologischen und neuropsychologischen Status von Patienten mit AD ist ein häufig beobachtetes klinisches Phänomen, das durch einige klinische Studien belegt wird. Eine Hypothese ist, dass das im Rahmen von neurodegenerativen Prozessen, z.B. durch Aβ, bereits aktivierte angeborene Immunsystem des ZNS besonders empfindlich auf eine zusätzliche Stimulation durch Bakterienbestandteile reagiert und dass es dadurch zu einer verstärkten Neurodegeneration kommt. Systemische Gaben von LPS führten im Mausmodell zu einer Verschlechterung der ALS und der Prionenerkrankung. Der negative Einfluss einer echten bakteriellen Infektion auf den Verlauf der AD konnte bisher allerdings noch nicht gezeigt werden.

In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss einer einmaligen intrazerebralen Infektion mit S. pneumoniae, dem häufigsten Erreger respiratorischer Infekte beim Erwachsenen, auf 11-14 Monate alte Tg2576-Mäuse (Mausmodell der AD) untersucht. Den nicht-infizierten Mäusen wurde 0,9% NaCl injiziert. Alle Mäuse wurden über 5 Tage alle 12 Stunden antibiotisch mit Ceftriaxon behandelt. Vor Infektion und für einen Zeitraum von 5 Wochen post infectionem erfolgte eine regelmäßige Testung mit Hilfe des Morris Water Maze, des Seiltests und des Rotarod-Tests. An den Gehirnen verstorbener bzw. getöteter Tiere wurde eine HE-Färbung durchgeführt und die Konzentrationen von löslichem und unlöslichem Aβ 1-40 und 1-42 mittels ELISA bestimmt. Die Sterblichkeit war trotz antibiotischer Therapie in der transgenen Gruppe (53%) doppelt so hoch wie in der nicht-transgenen Gruppe (25%). Die Ergebnisse der durchgeführten neuropsychologischen Tests zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen infizierten und nicht-infizierten transgenen Tieren. Bei Versuchsende fanden sich keine Unterschiede zwischen infizierten und nicht-infizierten transgenen Tieren bezüglich der Konzentrationen von löslichem und unlöslichem Aβ 1-40 und 1-42.

Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass an AD erkrankte Mäuse eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber einer bakteriellen ZNS-Infektionen mit S. pneumoniae haben. Der Verlauf der AD wurde in unserem Modell durch die intrazerebrale SP3-Infektion nicht beeinflusst. Dies lässt darauf schließen, dass adäquat behandelte bakterielle Infektionen den Verlauf von neurodegenerativen Erkrankungen weniger stark beeinflussen als vermutet.