Gemeinsame Progression von fibrillärer Amyloidose, Synapsendichte und Mikrogliose im Cortex eines Amyloid-Mausmodells

Ziel/Aim: Alzheimer-Demenz (AD) zeichnet sich durch Ablagerungen von Amyloid-β (Aβ) Plaques, Neuroinflammation und Neurodegeneration aus. Frühere Studien zeigten, dass der Neurodegeneration ein Hypermetabolismus und eine Hyperexzitabilität der Neuronen vorausgehen. Diese Studie untersucht den zeitlichen und räumlichen Zusammenhang von Aβ Plaque-Akkumulation, Sv2a-Expression und Neuroinflammation in einem Amyloid-Mausmodell.

Methodik/Methods: Es wurden longitudinale PET-Messungen bei 26 APPSL70 und 15 C57Bl/6 Mäusen zur Messung der Sv2a-Expression mittels [¹⁸F]UCB-H, Aβ-Akkumulation mittels [¹⁸F]FBB, Mikrogliaaktivierung mittels [¹⁸F]GE180 und Astrozytose mittels [¹⁸F]F-DED durchgeführt. Außerdem wurden Ähnlichkeiten in den Bindungsmustern der vier Tracer anhand von statistical parametric mapping (SPM) untersucht.

Ergebnisse/Results: Wie erwartet, fanden wir einen signifikanten Anstieg des [¹⁸F]FBB PET-Signals im APPSL70 Mausmodell verglichen mit den C57Bl/6 Mäusen im Cortex (p<0.0001), Hippocampus (p<0.0001) und Thalamus (p=0.0007). Gleichzeitig stieg auch das [¹⁸F]UCB-H PET-Signal signifikant im Cortex (p=0.023) und Thalamus (p=0.032) in den 11.0 Monate alten APPSL70 Mäusen im Vergleich zu den C57Bl/6 Kontrollen an und auch im Hippocampus fanden wir einen Trend zur Signifikanz (p=0.061). SPM zeigte ein ähnliches Bindungsmuster von [¹⁸F]FBB und [¹⁸F]UCB-H (Dice-Koeffizient von 53%). Selbiges galt für das Verhältnis der Sv2a-Expression zum [¹⁸F]GE180 PET-Signal (Dice-Koeffizient von 58%), während [¹⁸F]F-DED PET-Signal kaum Ähnlichkeiten zum Bindungsmuster von [¹⁸F]UCB-H aufwies (Dice-Koeffizient von 26%).

Schlussfolgerungen/Conclusions: Das APPSL70 Mausmodell zeigte einen engen zeitlichen und räumlichen Zusammenhang von Sv2a-Expression, Aβ-Plaqueablagerungen und Mikrogliose. Im Gegensatz dazu schien die Astrozytose davon entkoppelt zu sein. Dies deutet darauf hin, dass in frühen AD-Stadien Aβ-Plaqueablagerungen eine Aktivierung der Mikroglia sowie eine kompensatorische Erhöhung der Sv2a-Expression zur Folge hat, während die Astrozytose eher subkortikal begrenzt bleibt. Die [¹⁸F]UCB-H PET-Bildgebung könnte daher eine Möglichkeit zum longitudinalen Monitoring von erhöhter neuronaler Aktivität als Folge von Amyloidose in den frühen Stadien der Alzheimer-Demenz bieten.

Publikationsverlauf

Artikel online veröffentlicht:
12. März 2025