Kunz, Lukas Herbert Otto: Untersuchung von „grid cell“-basierten Repräsentationen des entorhinalen Kortex in Erwachsenen mit genetisch erhöhtem Risiko für Morbus Alzheimer. - Bonn, 2017. - Dissertation, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5n-48937
@phdthesis{handle:20.500.11811/6999,
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title = {Untersuchung von „grid cell“-basierten Repräsentationen des entorhinalen Kortex in Erwachsenen mit genetisch erhöhtem Risiko für Morbus Alzheimer},
school = {Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn},
year = 2017,
month = dec,

note = {Einleitung: Die spät beginnende Alzheimer-Erkrankung ist die häufigste Form der Demenz und manifestiert sich klinisch durch einen progredienten Gedächtnisverlust sowie Werkzeug-, Orientierungs- und Wortfindungsstörungen. Die beiden wesentlichen neuropathologischen Veränderungen der Alzheimer-Erkrankung sind die Bildung von Amyloid-Ablagerungen und neurofibrillären Tangles. Im entorhinalen Kortex scheinen erste neurofibrilläre Tangles bereits in jungen Erwachsenen nachweisbar zu sein, weshalb eine jahrzehntelange subklinische Phase der spät beginnenden Alzheimer-Erkrankung angenommen wird. Eine kurative Therapie der Alzheimer-Erkrankung steht bislang allerdings aus – möglicherweise, da potenziell verfügbare Medikamente erst zu spät im Krankheitsverlauf eingesetzt werden. Die vorliegende Dissertation zielte deshalb auf die Erforschung eines frühen Biomarkers der spät beginnenden Alzheimer-Erkrankung ab, mithilfe dessen eine zeitgerechte Applikation potenziell kurativer Medikamente ermöglicht würde. Zu diesem Zweck wurden junge Erwachsene mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) hinsichtlich „grid cell“-basierter Repräsentationen des entorhinalen Kortex in Abhängigkeit vom wichtigsten genetischen Risikofaktor der spät beginnenden Alzheimer-Erkrankung, dem ε4-Allel des APOE-Gens, untersucht. „Grid cell“-basierte Repräsentationen stellen die mittels fMRT messbare Summenaktivität von „grid cells“ dar, bei welchen es sich um einen neuronalen Zelltyp handelt, der für räumliche Navigation relevant zu sein scheint. Als Forschungshypothese ergab sich eine verminderte Stärke „grid cell“-basierter Repräsentationen in jungen Erwachsenen mit genetisch erhöhtem Risiko für die spät beginnende Alzheimer-Erkrankung.
Material und Methoden: 531 junge Erwachsene im Alter von 18-30 Jahren wurden rekrutiert und hinsichtlich ihres APOE-Status genotypisiert. Nachfolgend wurden 38 Risikoprobanden (APOE ε3/ε4-Träger) und 37 Kontrollprobanden (APOEε3/ε3-Träger) unter doppelter Verblindung einer fMRT-Untersuchung am Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), Bonn, unterzogen. Während sich die Probanden im fMRT-Scanner befanden, absolvierten sie eine räumliche Gedächtnisaufgabe, bei welcher sie sich in einer virtuellen Umgebung bewegten. Die Datenanalysen erfolgten hinsichtlich des räumlichen Navigationsverhaltens in der virtuellen Umgebung sowie in Bezug auf „grid cell“-basierte Repräsentationen. Weitere Analysen untersuchten zeitliche und räumliche Stabilität der „grid cell“-basierten Repräsentationen sowie hippokampale Aufgaben-bezogene Aktivität.
Ergebnisse: Risiko- und Kontrollprobanden unterschieden sich hinsichtlich der räumlichen Gedächtnisleistung nicht. Risikoprobanden zeigten im Vergleich zu Kontrollprobanden jedoch verminderte „grid cell“-basierte Repräsentationen und eine verminderte zentrale Navigationspräferenz. Beide Veränderungen waren in einem linearen Regressionsmodell über alle Probanden mit schlechterer räumlicher Gedächtnisleistung assoziiert. Verminderte „grid cell“-basierte Repräsentationen korrelierten zudem invers mit hippokampaler Aufgaben-bezogener Aktivität, welche folglich einen Kompensationsmechanismus zur Aufrechterhaltung einer gleichwertigen räumlichen Gedächtnisleistung darstellen könnte.
Diskussion: Die Ergebnisse der vorliegenden Dissertation unterstützen die Hypothese, dass die Alzheimer-Erkrankung mit einer Dysfunktion entorhinaler „grid cells“ verbunden ist. Sie stellen zudem eine mögliche Erklärung für die bereits beobachtete Hyperaktivität unterschiedlicher Hirnregionen in APOE ε3/ε4-Trägern dar, da diese aus einer entorhinalen Dysfunktion resultieren könnte. Eine solche Hyperaktivität könnte in jungen Erwachsenen zu gewissen kognitiven Vorteilen führen, langfristig jedoch eine Ausbreitung der neuropathologischen Veränderungen der Alzheimer-Erkrankung begünstigen und beispielsweise eine Degradation hippokampaler „place cells“ verursachen. Die Ergebnisse der vorliegenden Dissertation stellen eine neurokognitive Erklärung der räumlichen Desorientiertheit in Alzheimer-Patienten bereit und bieten entorhinale Dysfunktion als einen frühen Biomarker der spät beginnenden Alzheimer-Erkrankung an.},

url = {https://hdl.handle.net/20.500.11811/6999}
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