Der Einfluss von Cannabidiol auf die Alzheimer Pathologie im 5xFAD Mausmodell in einem präventiven Behandlungsansatz
The impact of cannabidiol on Alzheimer's disease pathology in the 5xFAD mouse model in a preventive treatment approach
by Nina Horkulak
Date of Examination:2023-08-22
Date of issue:2023-08-22
Advisor:PD Dr. Yvonne Bouter
Referee:PD Dr. Yvonne Bouter
Referee:Prof. Dr. Thomas Dresbach
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-10060
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Format:PDF
Description:Dissertation
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Abstract
English
This work examines the neurohistological effects of chronic treatment with cannabidiol on pathologies typical of Alzheimer's disease in the cortex and hippocampus of the 5xFAD mouse model. These include accumulation of misfolded proteins, progressive neurodegeneration, and neuroinflammatory processes. The endocannabinoid system plays a role in neuroinflammatory responses and has neuroprotective and antioxidant roles in the brain. It was investigated whether the immunohistochemical correlates of these pathologies can be modulated by the use of the phytocannabinoid, thus providing a clue for new therapeutic perspectives in Alzheimer's disease therapy through targeted interventions in endocannabinoid metabolism. For this purpose, neuroinflammatory processes were quantified by detecting GFAP and IBA1 expression as surrogate markers for activated microglia and reactive astrocytes. Quantification of adult neurogenesis in the hippocampus was achieved by detecting DCX positive cells. Furthermore, CB1 receptor and plaque load expression were investigated. The focus of this work was on a preventive treatment approach with CBD at three months of age. The data collected demonstrate a anti-inflammatory profile of phytocannabinoids, as well as promoting an influence on the formation of late mitotic and early postmitotic neuronal progenitor cells. Overall, the sex-specific molecular pathology of the 5xFAD mice showed an influence in that the male animals responded better to the treatment than the females.
Keywords: Cannabidiol; Alzheimer's disease; 5xFAD mouse model; Endocannabinoid system; Neuroinflammation; Neurogenesis; CB1 receptor; Amyloid beta; Preventive
German
Diese Arbeit untersucht die neurohistologischen Effekte einer chronischen Behandlung mit Cannabidiol auf die Alzheimer typischen Patholgien im Cortex und Hippocampus des 5xFAD Mausmodells. Dazu zählen die Akkumulation fehlgefalteter Proteine, progressive Neurodegeneration und neuroinflammatorische Prozesse. Das Endocannabinoidsystem spielt eine Rolle bei neuroinflammatorischen Reaktionen und hat neuroprotektive und antioxidative Aufgaben im Gehirn. Es wurde untersucht, ob sich durch den Einsatz des genannten Phytocannabinoids die immunhistochemischen Korrelate dieser Patholgien modulieren lassen und sich so durch gezielte Eingriffe in den Endocannabinoid Stoffwechsel ein Anhalt für neue therapeutische Perspektiven in der Alzheimertherapie ergibt. Hierfür wurden neuroinflammatorische Prozesse durch den Nachweis von GFAP- und IBA1-Expression als stellvertretende Marker für aktivierte Mikroglia und reaktive Astrozyten quantifiziert. Die Quantifizierung adulter Neurogenese im Hippocampus wurde durch den Nachweis DCX positiver Zellen erzielt. Des Weiteren wurde die Expression des CB1-Rezeptors und des Plaque Loads untersucht. Der Fokus dieser Arbeit lag dabei auf einem präventiven Behandlungsansatz mit CBD in einem Alter von drei Monaten. Die erhobenen Daten belegen ein eindeutiges anti-inflammatorisches Wirkprofil der Phytocannabinoide, sowie einen fördernden Einfluss auf die Ausbildung später mitotischer und früher postmitotischer neuronaler Vorläuferzellen. Insgesamt zeigte sich ein Einfluss der geschlechtsspezifischen molekularen Pathologie der 5xFAD Mäuse dahingehend, dass die männlichen Versuchstiere besser auf die Behandlung ansprechen als die weiblichen.
Schlagwörter: Cannabidiol; Alzheimer; 5xFAD Mausmodell; Endocannabinoid-System; Neuroinflammation; Neurogenese; CB1-Rezeptor; Beta-Amyloid; Präventiv