Pergolid schützt dopaminerge Neuronen vor Eisen-induziertem oxidativen Stress

Der erhöhte Eisengehalt in der Substantia nigra von Morbus Parkinson-Patienten trägt vermutlich entscheidend zu einem gesteigerten oxidativen Stress bei, der eine wichtige Rolle in der Ätiopathogenese der Krankheit spielt. In den letzten Jahren wurden für Dopamin-Agonisten neuroprotektive Eigenschaften nachgewiesen, die auch auf einer Verminderung des oxidativen Stresses beruhten. Für Pergolid wurde gezeigt, dass der Ergot-Agonist NO-radikalfangende Eigenschaften hat. Wir untersuchten daher, ob Pergolid dopaminerge Neuronen auch gegen Eisen-induzierten oxidativen Stress schützen kann.

Dopaminerge Primärzellkulturen aus embryonalen Mausmesencephalon wurden am 9. Tag mit 450 microM FeSO₄ für 24h behandelt und Pergolid (0.001–1 microM) wurde entweder am 8. Tag für 24h vorinkubiert oder simultan mit FeSO₄ für 24h verabreicht. Durch den Dopamin-Antagonisten Sulpirid (20 microM) und den Proteinsynthese-Hemmer Cycloheximid (1 microM) wurde festgestellt, inwieweit eine Dopaminrezeptor-Stimulierung oder De-novo-Synthese von Proteinen an einer potenziellen Protektion beteiligt sind. Die Überlebensrate der dopaminergen Neuronen wurde bestimmt und ihre Morphologie beurteilt, indem die Neuritenlänge der einzelnen Zellen in 4 Kategorien eingeteilt wurde (1 >2 >3 >4).

FeSO₄ reduzierte die Anzahl der dopaminergen Neuronen auf 35% der unbehandelten Kontrolle. Wenn mit Pergolid (0.01–1 microM) für 24h vorinkubiert wurde, überlebten, bezogen auf die Überlebensrate nach FeSO₄, bis zu 100% (1 microM Pergolid) mehr Zellen. Sulpirid erniedrigte diesen Effekt um >65%, hob ihn jedoch nicht völlig auf, wohingegen die Behandlung mit Cycloheximid den neuroprotektiven Effekt vollständig blockierte. Auch die gleichzeitige Behandlung von Pergolid und FeSO₄ steigerte die Überlebensrate noch immer um bis zu 40% (1 microM Pergolid), jedoch wurde dieser positive Effekt durch Sulpirid vollständig gehemmt. Nach FeSO₄-Behandlung zeigten fast alle dopaminergen Neuronen Neuriten der Kategorien 3 und 4, während bei Vorbehandlung mit Pergolid (1 microM) die Neuriten den Kategorien 1 und 2 zuzuordnen waren, so dass sich auch eine erhebliche Verbesserung des morphologischen Erscheinungsbilds ergab.

Pergolid schützt dopaminerge Neurone signifikant gegen Eisen-induzierte Toxizität. Dieser Effekt tritt bei 24h Vorinkubation und in geringerem Maß auch bei simultaner Zugabe mit Eisen auf, so dass der Protektionsprozess rasch eintritt. Bei simultaner Inkubation wird die Protektion durch den Dopamin-Antagonisten Sulpirid komplett aufgehoben, so dass die Stimulierung der Dopaminrezeptoren entscheidend für den Protektionsmechanismus ist. Bei Vorinkubation mit Pergolid blockiert Sulpirid hingegen die Protektion nicht vollständig, dementsprechend muss eine rezeptorunabhängige Komponente beteiligt sein. Bei beiden Zugabemodi verhindert Cycloheximid die Protektion jedoch völlig, so dass durch Pergolid offensichtlich eine de novo Synthese neuroprotektiver Proteine induziert wird.