Unterscheidung von Parkinson-Krankheit und Multisystematrophie anhand α-synuclein-strains

Hintergrund

Synucleinopathien sind neurodegenerative Erkrankungen, die pathologisch durch Ablagerungen aus dem fehlgefalteten und aggregierten Protein α-Synuclein charakterisiert sind. Synucleinopathien schließen unter anderem die Parkinson-Krankheit (PK), die Demenz mit Lewy-Körpern (DLK) und die Multisystematrophie (MSA) ein. Klinisch ist es insbesondere in frühen Stadien der Erkrankungen schwierig PK und MSA zu unterscheiden [1]. Neuropathologisch unterscheiden sich die Synucleinopathien durch Art und Verteilung der α-Synuclein-Aggregate.

Für Prionerkrankungen wurde schon vor mehr als 20 Jahren das Konzept verschiedener Strains erarbeitet. Darunter versteht man selbst replizierende pathologische Proteinaggregate mit einer charakteristischen Aggregat-Architektur. Für das Prion-Protein sind beim Menschen mindestens sechs unterschiedliche Strains beschrieben [2]. In den letzten 10 Jahren wurde sukzessive nachgewiesen, dass auch bei anderen neurodegenerativen Erkrankungen abgelagerte Proteinaggregate wie β-Amyloid und α-Synuclein unter experimentellen Bedingungen übertragbar und amplifizierbar sind und dabei Strain-Charakter zeigen können [3]. Die Charakteristika solcher Strains können wie beim Prion-Protein über mehrere Amplifikationszyklen erhalten bleiben.

Protein misfolding cyclic amplification (PMCA) ist eine Technik, die einigen Lesern vielleicht auch unter dem Terminus quaking-induced conversion (QuIC) bekannt ist. Diese Technik wird inzwischen in der klinischen Routine zur Amplifikation von pathologischen Aggregaten aus Prion-Protein und damit zum Nachweis von Prionkrankheiten verwendet [4]. Seit einigen Jahren gibt es auch Datensätze, in denen dieses Prinzip erfolgreich zum Nachweis von α-Synuclein-Aggregaten in Liquorproben mit hoher Sensitivität und Spezifität zur Diagnose von Synucleinopathien verwendet wurde [5]. Diese Entwicklungen haben die klinische Routine noch nicht erreicht. [6]

Publication History

Article published online:
18 June 2020

• Literatur

• 1 Levin J, Kurz A, Arzberger T, Giese A, Höglinger GU. The Differential Diagnosis and Treatment of Atypical Parkinsonism. Dtsch Arztebl Int . 2016; 113 (05) 61-69.
• 2 Parchi P, Strammiello R, Giese A, Kretzschmar H. Phenotypic variability of sporadic human prion disease and its molecular basis: past, present, and future. Acta Neuropathol . 2011; 121 (01) 91-112.
• 3 Soto C, Pritzkow S. Protein misfolding, aggregation, and conformational strains in neurodegenerative diseases. Nat Neurosci. 2018; 21 (10) 1332-1340.
• 4 Zanusso G, Monaco S, Pocchiari M, Caughey B. Advanced tests for early and accurate diagnosis of Creutzfeldt-Jakob disease. Nat Rev Neurol. 2016; 12 (06) 325-333.
• 5 Kang U. J. et al. Comparative study of cerebrospinal fluid α-synuclein seeding aggregation assays for diagnosis of Parkinson’s disease. Mov. Disord. 2019; 34: 536-544.
• 6 Ruf VC, Shi S, Schmidt F. , et al. Potential sources of interference with the highly sensitive detection and quantification of alpha-synuclein seeds by qRT-QuIC FEBS Open Bio. 2020 ; 10.1002/2211-5463.12844.
• 7 Woerman AL, Watts JC, Aoyagi A, Giles K, Middleton LT, Prusiner SB. α-Synuclein: Multiple System Atrophy Prions. Cold Spring Harb Perspect Med . 2018; 8 (07) a024588.
• 8 Walker LC, Jucker M. Neurodegenerative diseases: expanding the prion concept. Annu Rev Neurosci. 2015; 38: 87-103.
• 9 Halliday GM, Holton JL, Revesz T, Dickson DW. Neuropathology underlying clinical variability in patients with synucleinopathies. Acta Neuropathol. 2011; 122 (02) 187-204.
• 10 Fields CR, Bengoa-Vergniory N, Wade-Martins R. Targeting α-Synuclein as a Therapy for Parkinson’s Disease. Front Mol Neurosci 2019; 12: 299.