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Die
Erfindung betrifft ein Maus-Tiermodell, welches eine Gedächtnisstörung und/oder
Verhaltensstörungen,
die mit Angst verbunden sind, aufweist. Sie betrifft gleichfalls
die Verwendung dieses Tiermodells für das Screening und die Charakterisierung
von Molekülen,
die in der Lage sind, auf das Gedächtnis und/oder die Angst einzuwirken.
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Die
Erfinder haben tatsächlich
eine Beziehung zwischen einer fehlerhaften Funktionalität der molekularen
(Aktivitätsentfaltungs-)
Wege des p53-Gens einerseits und Gedächtnisstörungen und/oder Verhaltensstörungen,
die mit Angst verbunden sind, andererseits festgestellt.
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Während die
Rolle des p53-Gens als Tumorsuppressor durch eine Reihe von Untersuchungen ausführlich etabliert
worden ist (Levine et al., 1991; Eliyahu et al., 1989; Michalovitz
et al., 1990; Hollstein et al., 1991), haben die Untersuchungen
an p53-defizienten
Mäusen,
die schnell von Neoplasien ereilt werden, dazu beigetragen, diese
Beobachtung zu unterstützen
(Donchower et al., 1992). Interessanterweise weist auf einer bestimmten
Stufe ihrer Entwicklung ein signifikanter Teil dieser Mäuse bedeutende Veränderungen
auf, die den abnormalen Verschluss des Neuralrohrs (Sah et al.,
1995; Armstrong et al., 1995), was zu einer Exenzephalie und daraufhin
einer Anenzephalie führt,
mit umfassen.
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Die
Erfinder haben sich folglich bemüht, Mäuse zu untersuchen,
die eine Defizienz auf der Ebene von deren p53-Gen aufweisen, die
aber mit einem unversehrten Zentralnervensystem (ZNS) geboren wurden.
Keine vorangegangene Untersuchung hat jemals irgendeine offenkundige
histopathologische Anomalie beschrieben; indessen schließt dies die
Tatsache nicht aus, dass das nicht-funktionale p53-Gen auf molekularer
Ebene die Transduktionswege beeinflussen könnte, was zu einer abnormalen Funktion
des Zentralnervensystems führen
würde.
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Die
Erfinder haben sich folglich bemüht,
zu bestimmen, ob hinsichtlich der Defizienz von deren p53-Gen homozygote
oder heterozygote Mäuse
irgendeine Besonderheit auf der Ebene von deren neurologischem und
kognitivem Verhalten aufweisen.
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Es
wurden zwei Gruppen von Tieren untersucht, junge homozygote p53-/–-Mäuse (d.h.
deren beide Allele des Gens p53 nicht funktionsfähig sind) und erwachsene heterozygote
p53-/+-Mäuse
(bei denen lediglich eines der beiden Allele des p53-Gens nicht-funktionsfähig ist).
Diese Wahl wurde durch die Tatsache diktiert, dass die homozygoten
p53-/–-Mäuse (oder
sogenannten „knock
out"-Mäuse) in
einem frühen
Stadium ihres Lebens Tumore entwickeln, wohingegen die heterozygoten
Mäuse Tumore
später entwickeln.
Die Experimente wurden folglich während eines Zeitraums ausgeführt, wo
das Tier nicht krank ist, denn die Tumore tragenden Mäuse können ein
abnormales Verhalten aufweisen, welches nicht aus einer neurologischen
Dysfunktion resultiert, sondern vielmehr aufgrund der Tatsache,
dass sie unter ihren Tumoren leiden. Mäuse, die auf der Ebene von deren
p53-Gen defizient sind und im Rahmen der Erfindung eingesetzt wurden,
werden von TACONIC FARMS, USA, vertrieben.
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Es
wurden zwei Tests, die nachfolgend detailliert präsentiert
werden, ausgeführt,
nämlich
der Morris-Schwimmbad-Test und der „Open-Field"-Test.
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Der
Schwimmbadtest von Morris (Morris et al., 1981; Morris et al., 1984),
in welchem das räumliche
Lernen und das Gedächtnis
ausgewertet werden, wurden mit Erfolg in neueren Untersuchungen insbesondere
an Mäusemodellen,
die Symptome der Alzheimer'-Krankheit zeigen,
eingesetzt (Nalbantoglu et al., 1997; Hsiao et al., 1996).
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Bei
dem „Open-Field"-Test werden Verhaltensparameter
gemessen (Archer et al., 1973; Walsh et al., 1976). Diese Vorgehensweise
wurde bereits im Rahmen der Auswertung des psychologischen Profils
von Mäusen,
die ein mit Angst verbundenes Verhalten aufweisen, eingesetzt (Gershenfeld
et al., 1997), sowie auch, um die Wirkungen des inaktivierten Gens,
welches den Östrogenrezeptor
kodiert, auf das Verhalten zu untersuchen (Ogawa et al., 1997).
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Diese
Tests wurden „blind", was das Alter und
den Genotyp der Mäuse
betraf, ausgeführt.
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Die 1 legt
Ergebnisse dar, die durch den Morris-Schwimmbad-Test erhalten worden
sind. Sie legt den räumlichen
Fehlerindex abhängig
von dem Genotyp der Mäuse
dar. Die 1a und 1b betreffen die
jungen homozygoten p53-/–-Mäuse und
die 1c und 1d betreffen
die erwachsenen heterozygoten p53-/+-Mäuse. In den beiden Fällen wird
der räumliche
Fehlerindex unmittelbar nach dem Lernen der Komponenten des Prozederes
des Tests, dann fünfzehn
Tage danach ohne ergänzendes
Training berechnet.
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Die 2 legt
Ergebnisse dar, die durch den „Open-Field"-Test erhalten worden
sind, welcher darin besteht, die Anzahl von Malen zu zählen, so
die Maus den zentralen Abschnitt des Felds durchquert, wissend,
dass die Angst, die sie äußern kann,
sie daran hindern kann. Die 2a und 2c legen die Anzahl von Durchquerungen
des zentralen Sektors durch die p53-/–- bzw. p53-/+-Mäuse
verglichen mit den Kontroll-Mäusen
dar. Die 2b und 2d repräsentieren
den Prozentsatz der Anzahl von Durchquerungen des zentralen Sektors
bezogen auf die Gesamtanzahl von Durchquerungen eben dieser Gruppen
von Mäusen
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Die 1e und 2e betreffen
die Varianzanalyse (ANOVA) mittels eines Schemas wiederholter Messungen
bezüglich
des Verhaltens der Mäuse.
Es wurde die zum Quadrat erhobene Korrelation (r2)
berechnet, um den Teil der Varianz zu erklären, der aus der Defizienz
des p53-Gens resultiert.
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Die 3 legt
gleichfalls durch den Morris-Schwimmbad-Test abhängig von dem Geschlecht der
Mäuse erhaltene
Ergebnisse dar. Einmal im Wasser müssen die Mäuse lernen, in Richtung der
unsichtbaren Plattform zu navigieren. Nach dem Ende des Lernens
werden die Mäuse
dem Test des räumlichen
Fehlerindex unterworfen (F = Weiblich, M = Männlich, WT = Wildtyp). Die
beiden Weisen der Varianzanalyse enthüllten einen signifikanten genotypischen
Einfluss des Geschlechts (F(1,43) = 11,63, p = 0,001; r2 =
0,26). Scheffé-post-hoc-Test:
Fp53 -/– gegenüber FWT
= 3,25; p = 0,01; Fp53 -/– gegenüber Mp53
-/– =
2,77; p = 0,043.
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Die 4 veranschaulicht
die Aktivierung von p21Waf1 und die Repression von PS1 im Gehirn der
erwachsenen p53-/–-Mäuse (es
handelt sich um p53-/-–Mäuse, die
jung den Morris-Schwimmbad-Test
und den Open-Field-Test, wie oben berichtet, ausgeführt haben.
Bei der Analyse wird sichergestellt, dass diese Mäuse noch
keine Tumore entwickelt haben.)
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Die
Analyse von Waf1, PS1 und GAPDH (als Kontrolle) durch Northern-Blot
(a–f)
erfolgt an Gehirnen von jungen (a–c) und erwachsenen Mäusen (d–f). Die
Bande 1 entspricht der Kontroll-Maus,
die Banden 2–3
den männlichen
und weiblichen p53-„knock-out"-Mäusen. (a–c) entsprechen
dem gleichen Northern-Blot, der mit unterschiedlichen Sonden hybridisiert
worden ist. Hinsichtlich der Expression von Waf1 und von PS1 wird
keinerlei Unterschied zwischen der Kontrolle und den „knock-out"-Mäusen festgestellt.
Bei den erwachsenen Mäusen
erfolgt die Hybridisierung gleichfalls auf dem gleichen Northern-Blot
(d–f).
Die Klammern für (GAPDH)
und (PS1) zeigen, was von den Sonden nach der Dehybridisierung unter
nicht-stringenten Bedingungen übrig
bleibt. Bei den p53-defizienten Mäusen werden eine starke Induktion
von p21Waf1 (d) und eine Repression von PS1 (e) festgestellt.
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Die
Analyse durch Western-Blot erfolgt an Proteinextrakten ausgehend
von den Gehirnen der gleichen erwachsenen Tiere (g–i) mit
anti-Waf1-Antikörpern,
anti-PS1-Antikörpern
und anti-beta-Tubulin-Antikörpern (als
Kontrolle). Die Bande 1 entspricht der Kontroll-Maus; die Banden
2–3 den
p53-„knock out"-Mäusen. Bei
den p53-defizienten Mäusen
werden eine verstärkte
Expression von p21Waf1 und eine verringerte Expression von PS1 beobachtet.
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Die 5 veranschaulicht
die Apoptose und die intrazytoplasmatische Anhäufung von Amyloid beta 42 in
den Gehirnen von erwachsenen p53-/–-Mäusen, wie oben definiert.
- (a) und (b) repräsentieren eine Anfärbung des
Isokortex mit Hämatoxylin
und Eosin bei einer Kontroll-Maus bzw. einer „knock-out"-Maus.
Die Pfeile zeigen eine Verdünnung
des Isokortex bei der „knock-out"-Maus (b) an. Die
Vergrößerung beträgt 6,6 bezogen
auf das Original.
- (c) und (d) repräsentieren
die Anfärbung
durch die TUNEL-Technik und die Gegenfärbung durch Harris-Hämatoxylin
bei der Kontroll-Maus
(c) und bei der „knock-out"-Maus (d). Bei (d)
beobachtet man durch die TUNEL-Technik zwei positive Kerne (Pfeile).
Die Vergrößerung beträgt 132.
- (e) veranschaulicht die Quantifizierung durch die TUNEL-Technik.
- (f–i)
veranschaulichen die immunhistochemische Analyse unter Verwendung
von spezifischen anti-Amyloid beta 42-Antikörpern. f und h entsprechen
den Kontroll-Mäusen,
g und i sind p53-„knock-out"-Mäuse, die
eine intrazytoplasmatische Anhäufung
von Amyloid beta 42 zeigen (f–g:
Vergrößerung × 40, h–l: Vergrößerung × 100).
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Ergebnisse des Morris-Schwimmbad-Tests
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Die
jungen p53-/–-Mäuse und
die erwachsenen p53-/+-Mäuse
absolvieren den Test auf eine vergleichbare Weise zu den Kontroll-Mäusen gleichen Alters. Dies
zeigt an, dass das räumliche
Lernen dieser Mäuse
durch eine irgendwie geartete Defizienz von deren p53-Gen nicht
beeinflusst wird (1a und 1c). Um das Gedächtnis dieser Mäuse zu messen,
wurden sie nach einem Zeitraum von zwei Wochen und ohne ergänzendes
Training erneut dem Morris-Schwimmbad-Test
unterzogen. Die jungen p53-/–-Mäuse zeigen
einen geringeren räumlichen Index,
der sich aber nicht signifikant von jenem unterscheidet, den die
Kontroll-Mäuse
gleichen Alters zeigen (1b). Andererseits
zeigen die erwachsenen p53-/+-Mäuse
einen signifikant geringeren räumlichen
Index als jenen, den die Kontroll-Mäuse zeigen (1d).
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Diese
Ergebnisse zeigen, dass eine Gedächtnisstörung bei
dieser Gruppe von Tieren vorhanden ist, denn die wirkliche Höhe des räumlichen Index
hängt nach
einer Zeitspanne von 15 Tagen allein von deren Vermögen, sich
an den Test zu erinnern, ab. Es wurde eine histologische Untersuchung des
Gehirns der erwachsenen p53-/+-Mäuse ausgeführt, diese
hat aber keine Anomalie enthüllt
(Daten nicht gezeigt). Die Tatsache, dass diese Gedächtnisstörung allein
bei der erwachsenen p53-/+-Maus und nicht bei der jungen p53-/–-Maus erkennbar
ist, legt nahe, dass ein vom Alter, d.h. von der Reifungsstufe des
Gehirns, abhängiger
Faktor eine Rolle bei dem Nachweis der Gedächtnisstörung spielen kann. Auch wenn
die meisten Untersuchungen dieser Art, die darauf abzielen, Verhaltensanomalien
oder Anomalien auf der Ebene des Gedächtnisses bei den neurodegenerativen
Erkrankungen zu detektieren, an erwachsenen Mäusen ausgeführt werden, konnten erwachsene
homozygote Mäuse
aufgrund der Entwicklung von Tumoren nicht untersucht werden und
das ist der Grund, aus welchem die Untersuchung an heterozygoten
Mäusen
ausgeführt
worden ist.
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Ergebnisse des „Open-Field"-Tests
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Die
jungen p53-/–-Mäuse (2a) und erwachsenen p53-/+-Mäuse (2c) zeigen eine signifikant geringere
Anzahl von Durchquerungen des zentralen Sektors verglichen mit der
Kontroll-Mäusegruppe
gleichen Alters. Da die Anzahl von Durchquerungen des zentralen
Sektors proportional zu dem Vermögen
der Mäuse,
ihre Angst zu überwinden,
sich von der Wand zu entfernen, um ein unbekanntes Territorium zu
erkunden, ist, legen diese Ergebnisse nahe, dass die p53-defizienten
Mäuse thigmotaxischer sind
als die entsprechenden normalen Mäuse (d.h. dass sie eine stärkere Neigung,
an den Wänden
entlangzulaufen, zeigen). Um die Möglichkeit auszuschließen, dass
eine geringe Anzahl von Durchquerungen des zentralen Sektors auf
eine allgemein verringerte lokomotorische Aktivität zurückzuführen sein könnte, wurde
die Anzahl von Durchquerungen des zentralen Sektors als Prozentsatz
der Gesamtanzahl der Durchquerungen ausgedrückt. Diese relative zentrale
Aktivität
ist gleichfalls bei den beiden Gruppen von p53-defizienten Mäusen signifikant verringert
(2b und 2d).
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Die
Erfinder haben sich dann bemüht,
die Ergebnisse der Morris-Schwimmbad-Tests,
wie sie oben berichtet und bei den homozygoten p53-/–-Mäusen erhalten
worden sind, abhängig
von deren Geschlecht zu vertiefen. Sie haben folglich die für die männlichen
Mäuse erhaltenen
Messwerte für den
räumlichen
Index von jenen, die für
die weiblichen Mäuse
erhalten worden sind, getrennt und haben diese mit der entsprechenden
Kontrollgruppe verglichen (3).
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Obgleich
die männlichen
p53-/–-Tiere
keinen signifikanten Unterschied zu den männlichen und weiblichen Wildtyp-Kontrolltieren
zeigen, zeigen die weiblichen p53-/–-Tiere eine signifikant schlechtere Leistung
als die Kontrolle, was schlechtere Fähigkeiten, sich zu erinnern,
und ein schlechteres räumliches
Lernen anzeigt.
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Die
Erfinder haben dann ihre Untersuchungen weiterverfolgt, um zu bestimmen,
ob die Störungen
der Funktionen des Zentralnervensystems bei den p53-„knock-out"-Mäusen mit
Veränderungen
der Expression von p21Waf1 und PS1 im Gehirn korreliert waren, denn
diese beiden Gene werden durch Wildtyp-p53 reguliert und sie werden
als Modulatoren der Apoptose angesehen. Es wurden erstaunliche Unterschiede,
die mit dem Alter korreliert waren, nachgewiesen. Die jungen p53-/–-Mäuse (Alter
von 2 Monaten) weisen das gleiche p21Waf1 und PS1 entsprechende
mRNA-Niveau wie die Kontroll-Mäuse auf
(4a–c).
Im Gegensatz dazu weisen die erwachsenen p53-/–-Mäuse (die gleiche Gruppe, an der
der Morris-Schwimmbad-Test und der „Open-Field"-Test zwei Monate
früher
ausgeführt worden
ist) eine starke Erhöhung
der Expression von p21Waf1 und eine starke Repression der Expression von
PS1 auf (4d–f). Unter Berücksichtigung
der Tatsache, dass PS1 eine proteolytische Spaltung durchläuft, haben
die Erfinder dessen Expression auf Proteinebene untersucht. Wie
in der 9h gezeigt, ist die Expression
des PS1-Proteins bei den p53-„knock-out"-Mäusen sehr
deutlich verringert. Die Erfinder haben gleichfalls die p53-„knock-out"-Mäuse bezüglich Mutationen
in der kodierenden Region der cDNA von PS1 getestet. Es wurde nichts
gefunden. Diese Beobachtungen legen nahe, dass die älteren p53-„knock-out"-Mäuse
den Verlust von p53 durch eine Überexpression
von p21Waf mit in der Folge einer Repression von PS1 überkompensieren.
Die früheren
Untersuchungen der Erfinder haben gezeigt, dass die verstärkte Expression
von p21Waf1 zu der Repression von PS1 mit einer Induktion der Apoptose
führte
und dass die Hemmung der Produktion von PS1 durch eine Antisinn-cDNA
die Apoptose induzierte. Dies erhärtet die Vermutung, gemäß welcher die
Verringerung der Expression von PS1 im Gehirn Veränderungen
bei der Funktion des Zentralnervensystems über das Zwischenglied einer
Verstärkung der
Apoptose verursachen könnte.
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Die
Tatsache, dass junge p53-„knock-out"-Mäuse bereits
Störungen
bezüglich des
Lernens, des Gedächtnisses
und des Verhaltens vor einer messbaren Verringerung der Expression von
PS1 zeigen, ist ähnlich
zu dem, was bei den neurodegenerativen Erkrankungen gefunden wird.
Anomalien im Verhalten können
bei an der Alzheimer'-Krankheit
leidenden Patienten lange vor dem terminalen Stadium der Krankheit,
bei welchem Neurodegeneration auftritt, beobachtet werden. Diese Daten
legen einen langsam fortschreitenden Prozess nahe, bei welchem die
Anomalien des Gedächtnisses
und des Verhaltens auftreten, bevor eine Repression von PS1 messbar
wird.
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Histopathologische
Analysen kombiniert mit der TUNEL-Technik, um die Apoptose auszuwerten, wurden
an der gleichen Gruppe von älteren
Tieren, welche eine Verringerung der Expression von PS1 zeigen,
wie oben angegeben, ausgeführt.
Drei der vier Mäuse
haben keinerlei auffallende pathologische Abnormalität gezeigt.
Eine (weibliche) „knock-out"-Maus zeigte ihrerseits
eine Verdünnung des
Isokortex um mehr als 50% mit einer stark vergrößerten Kammer verglichen mit
den Kontroll-Tieren (5a–b). Das TUNEL-Experiment hat
diskrete apoptotische Läsionen
im Gehirn ohne massive Apoptose gezeigt (5d).
Die Quantifizierung der anhand von TUNEL positiven Zellen (5e) hat gezeigt, dass, wohingegen bei
den Kontroll-Gehirnen nur ein Fall fünf positive Zellen auf 1.740
gezählte Zellen
zeigte, die p53-/–-Mäuse bis
zu 5,5% (25/465) bzw. 13% (39/305) Zellen, die anhand von TUNEL positiv
waren, bei den männlichen
bzw. weiblichen Tieren aufwiesen (5e).
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Da
die Patienten mit Alzheimer'-Krankheit und
die transgenen Mäuse
mit Mutationen in PS1 eine Neurodegeneration mit Apoptose und einer
Anhäufung
von Amyloid beta 42 zeigen, haben die Erfinder dann das Vorhandensein
von Amyloid beta 42 in dem Gehirn der p53-„knock-out"-Mäuse
untersucht. Wie in den 5h–i gezeigt,
zeigen die p53-defizienten Mäuse
hohe Konzentrationen von Amyloid beta 42 im zytoplasmatischen Raum.
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Als
Schlussfolgerung zeigen diese Experimente, dass die intakte Expression
von p53 erforderlich ist, um die komplexen Funktionen des Zentralnervensystems
sicherzustellen. Diese Funktionen umfassen das Gedächtnis und
ein Standard-Verhalten in angsterzeugenden Situationen. Der genaue
Mechanismus, nach welchem der Verlust der Funktionsfähigkeit
von p53 mit dem Gedächtnis
und dem Verhalten interferiert, kann auf eine Deregulation des p53-Stoffwechselweges
auf molekularer Ebene zurückzuführen sein.
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Außerdem ist
gezeigt worden, dass die p53-/–-Mäuse, die
Störungen
auf der Ebene des Gedächtnisses,
in ihrer Lernfähigkeit
wie auch ein abnormales Verhalten zeigten, diskrete apoptotische Läsionen in
deren Gehirn aufwiesen. Diese Veränderungen scheinen eine über lange
Zeit hinweg erfolgende und vom Alter abhängige Überkompensation der p53-Defizienz
durch eine Erhöhung
der Expression von p21Waf1, welche zu einer Repression von PS1 führt, mit
sich zu bringen. Dies wiederum gefährdet die anti-apoptotische
Wirkung von PS1. Diese Daten zeigen, dass der Verlust der PS1-Funktion durch
das Zwischenglied entweder von Mutationen, wie sie bei den frühen familiären Alzheimer-Krankheiten
gezeigt wurden, oder durch die Deregulation der Expression, wie
dies der Fall bei den p53-defizienten Mäusen ist, das Programm des
Zelltods aktiviert. Dies ist mit dem veränderten Metabolismus des APP
(„Amyloid
Precursor Protein"),
welcher zu der Anhäufung
von Amyloid beta 42 führt,
gekoppelt. So haben die Erfinder die Grundlage für neue Strategien für die Behandlung
von neurodegenerativen Erkrankungen ausgearbeitet.
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So
haben die Erfinder überraschenderweise nachgewiesen,
dass eine auf der Ebene von dessen p53-Gen defiziente Maus Lernstörungen,
Störungen des
Gedächtnisses
und/oder Verhaltensstörungen, wie
Angst, aufwies.
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Folglich
betrifft die Erfindung ein Maus-Tiermodell, welches eine Gedächtnisstörung aufweist, wobei
bei dem fraglichen Tier we nigstens eines der Allele von dessen p53-Gen
nicht funktionsfähig
ist. Dies ist der Fall der p53-/+-Mäuse.
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Das
fragliche Modell kann außerdem
Verhaltensstörungen,
wie Angst, aufweisen und in diesem Falle sind es die beiden Allele
des p53-Gens des Tiers, die nicht funktionsfähig sind. Dies ist der Fall der
homozygoten p53-/–-Mäuse, aber
gleichfalls, wie weiter oben angegeben, der p53-/+-Mäuse, die gleichfalls
Verhaltensstörungen
in einer angsterzeugenden Situation zeigen.
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So
kann das fragliche Maus-Tiermodell eingesetzt werden für das Screenen
von Molekülen,
die in der Lage sind, eine anxiolytische Aktivität aufzuweisen und/oder das
Gedächtnis
wenigstens teilweise wiederherzustellen.
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Tatsächlich ist,
nachdem man p53-/+-Mäuse einen
beliebigen Lerntest hat durchlaufen lassen, bekannt, dass sie zwei
Wochen danach eine Gedächtnisstörung aufweisen.
Man behandelt sie dann mit einem Molekül (von welchem vorzugsweise
vermutet wird, dass es auf das Gedächtnis wirkt) und man unterzieht
die behandelten Mäuse
erneut dem Test. Das Molekül
wird für
ergänzende
Untersuchungen zurückbehalten,
wenn es erlaubt hat, das Gedächtnis der
Mäuse in
signifikantem Ausmaß wiederherzustellen.
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Im
Rahmen von auf diesem Gebiet klassischerweise ausgeführten Tests
kann das erfindungsgemäße Maus-Tiermodell
gleichfalls eingesetzt werden, um die Charakteristiken eines Moleküls zu bestimmen,
von dem bereits bekannt ist, dass es in der Lage ist, auf Angst
und/oder das Gedächtnis
einzuwirken, wobei die Charakteristiken die Pharmakodynamik, die
Pharmakokinetik, die Toxizität
dieser Moleküle
... betreffen.
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Die
Erfindung beschränkt
sich nicht auf die vorstehende Beschreibung und die Ergebnisse,
die im Rahmen der vorstehend genannten Experimente erhalten worden
sind, werden besser verstan den mittels der nachfolgenden Präsentation
der beiden Tests, denen die Mäuse
unterworfen worden sind.
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METHODEN: Verhaltensmessungen
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Das
Morris-Schwimmbad (Morris, 1981). Das elfenbeinfarbige kreisförmige PVC-Schwimmbad
von 70 cm Durchmesser und 30 cm Höhe wird mit Wasser von 22 ± 1°C, welches
durch Zugabe des Färbemittels
Opacifier 631® weiß gefärbt worden
ist, bis zu einer Höhe
von 12 cm unterhalb des Rands der Wand befüllt. Eine kreisförmige Plattform
von 5 cm Durchmesser, welche als Ziel dient, ist 7 cm von der Wand
entfernt 0,5 cm unter Wasser eingetaucht. Die Vorrichtung ist in
einem rechteckigen Teil platziert. Zwei rechteckige Markierungen
(50 × 30
cm), eine schwarze und eine schwarz und weiß gestreifte, sind auf zwei
angrenzenden Wänden
1,5 m vom Schwimmbad entfernt aufgehängt. Eine Videokamera, die
in der Vertikale des Schwimmbads platziert ist, erlaubt es, die
Wege der Mäuse
auf einem Videorecorder in Hinblick darauf, diese später zu analysieren,
aufzuzeichnen. Der Experimentator ist hinter einem weißen Vorhang
verborgen. In das Wasser gesetzt, mit Blick auf die Wand, in einen
Quadraten, der auf pseudozufällige
Weise von einem Versuch zum anderen variiert, müssen die Mäuse lernen, in Richtung der
Plattform zu navigieren unter Verwendung der visuellen Entfernungsindices,
die in dem Teil verfügbar
sind. Nach einer Trainingssitzung von drei Versuchen, die für das Lernen
der Komponenten des Prozederes des Tests bestimmt ist, werden die
Mäuse drei
aufeinanderfolgenden Versuchen pro Tag während 4 Tagen unterzogen. Die
maximale, für
das Erreichen der Plattform zugelassene Zeit wurde auf 60 s festgelegt.
Wenn eine Maus die Plattform in dieser Zeitspanne nicht erreichen
kann, wird sie durch den Experimentator bis zu jener geleitet. Die
Summe der drei Latenzzeiten bildet den Sitzungsscore. Nach dem letzten
Versuch der dritten Sitzung wird die Maus einem räumlichen
Fehlertest, welcher dazu bestimmt ist, die Genauigkeit des räumlichen
Lernens (Kurzzeit-Gedächtnis)
zu verifizieren, unterzogen. Die Plattform wird dann aus de ren,
unterzogen. Die Plattform wird dann aus der Vorrichtung herausgenommen
und die Maus muss ausgehend von dem gegenüberliegenden Quadranten auf
ihrer Suche danach während
einer Minute schwimmen. Der Weg wird mit dem Videorecorder aufgezeichnet
und es wird dann ein räumlicher
Fehlerindex berechnet. Er entspricht der Differenz zwischen der
Anzahl von Überschreitungen
eines Rings von 8 cm, welcher die Position der Plattform umgibt,
und der mittleren Anzahl von Überschreitungen
der drei symmetrisch in den drei anderen Quadranten platzierten
Ringe. Ein anderer räumlicher
Fehlertest erfolgt nach einem Zeitabstand von 15 Tagen ohne ergänzendes
Training (Langzeit-Gedächtnis).
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Open-field
(Archer, 1973; Walsh und Cummins, 1976). Die Mäuse werden individuell in einen Zylinder
aus grauem PVC von 40 cm Durchmesser und 30 cm Höhe hinein gesetzt, welcher
auf einem weißen
Blatt Papier platziert ist, auf welchem man die Linien unterscheiden
kann, die den Boden des offenen Feldes („open-field") in 7 Sektoren von gleicher Oberfläche (1 zentraler
Sektor und 6 periphere Sektoren) unterteilen. Diese Vorrichtung,
die durch ein weißes
Licht, welches durch ein Mattglas hindurch diffundiert (125 Lux),
beleuchtet wird, bildet für
die Maus eine mäßig angsterzeugende
Situation. Die Mäusewerden
drei täglichen
Sitzungen von 15 Minuten mit einem Abstand von 45 min unterzogen
und dies während
4 aufeinanderfolgenden Tagen. Die Verhaltensmessungen erfolgen während den
ersten 5 Minuten von jeder Sitzung. Sie bestehen im Wesentlichen
darin, die Anzahl von Malen zu zählen,
wo die Maus „sich
ein Herz fasst",
sich von den seitlichen Wänden
des Zylinders zu entfernen, um den zentralen Sektor des offenen
Feldes „Open-field" zu durchqueren.
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REFERENZEN
-
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93, 3953–3957
(1996)
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