Betreuer: Prof. Dr. Rüdiger Köhling
MSc Josef Avshalomov
(e-mail: long_term_potentiation_forever@yahoo.com.au )
The role of NMDA receptor subunits in the regulation of synaptic
plasticity in dorsomedial striatum in a model of paroxysmal dystonia.
Dystonien sind Bewegungsstörungen, deren Pathomechanismen weitgehend unbekannt sind. Die dtsz Hamster Mutante stellt ein Modell primärer paroxysmaler Dystonien dar, in dem Veränderungen der Dichte striataler Interneurone sowie Veränderungen der Langzeitpotenzierung beschrieben wurden Köhling et al., 2004, Gernert et al., 2000)
In der vorliegenden Arbeit wurde in corticostriatalen Hirnschnittpräpraten in vitro systematisch analysiert, inwiefern Langzeitpotenzierung (LTP) bzw. Langzeitdepression (LTD) durch a) Stressexposition oder b) durch onmtogenetische Reifung in dystonen Tieren verändert wird. Das dritte Ziel der Arbeit war c) die Rolle von NMDA-Rezeptoren bzw. der Untereinheiten NR2A bzw. NR2B bei Verschiebungen der synaptischen Plastizität in dystonem Gewebe zu beschreiben.
Die Untersuchungen wurden mit Hilfe von Feldpotentialableitungen in corticostriatalen Hirnschnitten durchgeführt; synaptisch evozierte Potentiale wurden durch afferente Einzelreizstimulation und synaptische Plastizität durch Serienstimulation mit unterschiedlichen Reizpradigmen ausgelöst. Dabei wurden Lang- und Kurzzeitplastizität analysiert.
Die wesentlichen Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: a. In Gewebe dystoner Tiere tritt eine verstärkte Langzeitpotenzierung auf, die nicht durch Stressinduktion beeinflußbar ist, während Veränderungen der Netzwerkerregbarkeit durch vorherige Stressinduktion auftraten. b. Mit der ontogenetischen Reifung kommt es in normalem Gewebe zur Erweiterung der Bandbreite synaptischer Plastizität (abhängig von stressinduktion LTD oder LTP); diese bleibt in Gewebe dystoner Tiere selbst in der Remissionsphase der Symptome auf LTP beschränkt. c. In dystonem Gewebe wird LTP durch NR2A, in gesundem durch NR2B Rezeptoren vermittelt.
Zusammenfassend mag eine funktionelle Verschiebung des jeweiligen Beitrages synaptischer Transmission über NR2A bzw. NR2B Rezeptoren für die Entstehung der dystonenen Symptomatik im dtsz-Modell verantwortlich sein.