Der Beitrag von Mikrogliazellen an der Pathogenese von Prionen-Erkrankungen

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Das angestrebte Projekt versucht den Beitrag von Mikrogliazellen sowohl an der Neurotoxizität als auch an der Ausbreitung von Prionen im Rahmen von spongiformen Enzephalopathien zu erforschen. Dazu sollen gentechnologische Methoden (transgene und knock-out Mäuse), Zellkultur und neuronale Transplantation kombiniert zum Einsatz kommen. Um die Rolle des in Mikrogliazellen physiologisch vorkommenden Prion Proteins PrPc zu untersuchen, werden neuronale Transplantate, die aus PrP+Mikroglia (aus transgenen tg20 Mäusen, die PrPc überexprimieren) und PrP-Neuronen (aus transgenen Prnp0/0-Mäusen, denen das PrPc fehlt) bestehen (bzw. vice versa) mit RML-Prionen infiziert und analysiert. Weiterhin ist geplant, transgene Prnp0/0-Mäuse mit Mikroglia-spezifischer PrP-Expression unter Steuerung eines Makrophagen/Mikroglia-spezifischen CD11b-Promoters (CD11b-PrP) zu generieren, mit RML-Prionen zu infizieren und zu analysieren. Auf ähnliche Weise werden wir CD11b-PrP-Mikroglia in Prnp0/0-Mäusehirne transplantieren, diese Transplantate infizieren und untersuchen. Um die potentielle Neurotoxizität von aktivierten Mikrogliazellen, die sich im Rahmen von spongiformen Enzephalopathien im Bereich des pathologischen Gewebes anreichern, zu klären, planen wir eine transgene Maus zu generieren, in der die Ablation von Mikrogliazellen zu einem definierbaren Zeitraum möglich ist. Das zugrundeliegende Konstrukt wird aus der kodierenden Region für die Herpes simplex VirusThymidin Kinase (HSV-TK) bestehen, das vom Makrophagen/Mikroglia-spezifischen CD11b-Promoter gesteuert wird. Nach Applikation des Zytostatikums Ganciclovir (GCV) wird HSV-TK zu einem toxischem Produkt umgewandelt, das die DNS-Replikation in proliferierenden Zellen blockiert. Auf diese Weise planen wir Mikrogliazellen von CD11b-HSV-TK transgenen Mäusen durch Ganciclovir zu eliminieren, bei letalem Ausgang mit einer Knochenmarks-Transplantation zu rekonstituieren, um dann diese transgenen Tiere anschließend mit RML Prionen zu infizieren und bezüglich der neurotoxischen Effekte und PrPSc-Akkumulation zu untersuchen. Ein Teil der Vorarbeiten, wie z.B. das Erstellen des HSV-TK Konstrukts, wird bereits in Professor Aguzzi's Gruppe geleistet. Desweiteren ist der Zugriff auf transgene und knock-out Mäuse gewährleistet.