Untersuchungen über das Auftreten seniler Plaques und einer assoziierten Gliazellaktivierung im Gehirn alter Hunde

Zusammenfassung

Ziel der Arbeit war es, unterschiedliche histochemische und immunhistologische Methoden hinsichtlich ihrer Sensitivität und Spezifität zum Nachweis von Plaques, neurofibrillären Bündeln und einer kongophilen Angiopathie im Gehirn des Hundes zu untersuchen und die Morphologie bzw. Lokalisation der Veränderungen zu beschreiben. Einblicke in die Pathogenese der bA4-Proteinablagerungen in den Plaques, sowie deren Auswirkung auf Neuronen, sollten immunhistologische Untersuchungen über das Verteilungsmuster des Amyloidvorläuferproteins, die Astrozyten- und Mikrogliazellaktivierung, die Expression von pro-inflammatorischen Zytokinen (IL-1, -6, -12 und TNF-a) und der Neuronendegeneration geben. Untersucht wurden die Gehirne von 138 Hunde im Alter von 1 Monat bis zu 18 Jahren. Darüber hinaus wurde ein selbsterstellter Fragebogen an die Tierbesitzer und behandelnden Tierärzte verteilt, um anamnestische Daten über Verhaltensänderungen bzw. eine kognitive Dysfunktion der alten Hunde zu erhalten.

Im Methodenvergleich wurde deutlich, daß die Immunhistologie die sensitivste Methode zur Darstellung von Plaques und einer Amyloidangiopathie im Hundegehirn ist. Es konnten bei Hunden ab einem Alter von acht Jahren zwei unterschiedliche Plaquetypen und zwei laminäre Verteilungsmuster in der Großhirnrinde aufgezeigt werden. Im Hundegehirn fanden sich im Gegensatz zum Menschen keine neurofibrillären Bündel und keine klassischen/neuritischen Plaques. Die kaninen Plaques ähneln morphologisch den diffusen Plaques des Menschen, die hypothetisch eine initiale Form der Plaquentstehung darstellen. Mittels Clusteranalyse fanden sich drei Gruppen innerhalb der alten Hunde, solche mit einer geringen, mittleren und hohen Anzahl von Plaques. Plaques finden sich überwiegend in der Großhirnrinde, in geringerem Ausmaß in Stammhirnregionen und nie in der weißen Substanz und im Kleinhirn. Hunde mit Plaques wiesen eine erhöhte neuronale APP-Expression als Folge oder Ursache der Plaquebildung auf. Weiterhin fand sich eine Zunahme MHC Klasse II-positiver Mikrogliazellen in der weißen Substanz und eine erhöhte Interleukin-1-Expression in den Kapillaren der grauen Substanz in Abhängigkeit von der Plaquedichte. In direkter Kolokalisation mit den Plaques fand sich aber weder eine Mikrogliazellreaktion oder Astrozytose, noch eine verstärkte Expression pro-inflammatorischer Zytokine. In der weißen Substanz alter Hunde traten zahlreiche APP-positive Axonsegmente, MHC Klasse II-positive Mikrogliazellen und fibröse Astrozyten in Verbindung mit einer erhöhten TNF-a Expression auf. Inwieweit die Befunde in der weißen Substanz zum klinischen Bild alter Hunde beitragen ist unklar. Für einen neuronalen Ursprung der kaninen Plaques sprechen das laminäre Verteilungsmuster in der Großhirnrinde, das Auftreten von Neuronen in den Plaques und die erhöhte neuronale APP-Expression bei alten Hunden mit Plaques. Die gefäßassoziierten Ablagerungen treten begleitend auf, sind aber wahrscheinlich nicht direkt an der Plaqueentstehung beteiligte. Die Tatsache, daß im Hundegehirn keine Gliazellreaktionen in Verbindung mit einer Produktion pro-inflammatorischer Zytokine auftrat, kann erklären, weshalb die Plaquekondensation, wie sie für den Menschen beschrieben wurde, ausbleibt. Abschließend wurde deutlich, daß sich im Gehirn alter Hunde Veränderungen finden, die den Befunden im Gehirn alter Menschen ähneln, wie Plaques und die Amyloidangiopathie. Die Korrelation der klinischen mit den neuropathologischen Befunden erwies sich aber als sehr schwierig und ist aufgrund des geringen Rücklaufs von Fragebögen nicht abschließend möglich. Hinweise auf eine im Gehirn alter Hunde auftretende Neuronendegeneration geben allerdings die TUNEL-positiven Neuronenkerne, obwohl zu berücksichtigen ist, daß das bA4-Protein in Plaques des Hundes nicht in b-Faltblattstruktur, d.h. in einer nicht-neurotoxischen Konformation vorliegt.