Konditionale Inaktivierung von Peroxisomen im Nervensystem der Maus: ein transgenes Modell einer humanen Leukodystrophie - Kassmann, Celia M. (2005)
Die juvenile Form der X-chromosomal vererbten Adrenoleukodystrophie ist durch eine progressive, entzündliche Demyelinisierung der cerebralen weißen Substanz bei gleichzeitiger Nebenniereninsuffizienz gekennzeichnet. Der zugrunde liegende genetische Defekt ist die Mutation eines peroxisomalen Membranproteins unbekannter Funktion, des Adrenoleukodystrophie-Proteins (ALDP). Versuche, ein Mausmodell für die juvenile Form der Krankheit zu generieren, waren erfolglos, da neurologische Symptome ausblieben. Die Deletion des ALDP Gens führte lediglich zu biochemischen Parallen der Krankheit. Da die Krankheit beim Menschen üblicherweise nicht vor dem fünften Lebensjahr ausbricht und dann besonders zwei sehr lipidhaltige Gewebe der Patienten betroffen sind (der adrenale Cortex und das Myelin), stellten wir die Arbeitshypothese auf, dass aus der primären ALDP-Defizienz ein sekundärer Peroxisomendefekt in fettreichen Geweben resultiert. Um ein Mausmodell für die X-ALD zu erhalten, an dem sich die pathologischen Vorgänge im Nervensystem untersuchen lassen, sollte diese Hypothese im Rahmen der vorliegenden Arbeit untersucht und dazu eine Mauslinie mit defekter Peroxisomenbiogenese in myelinbildenden Zellen generiert werden. Die oligodendrozytenspezifische Peroxisomendysfunktion wurde durch Anwendung des Cre/LoxP-Systems erreicht. Hierzu wurde eine Mauslinie, bei der die Cre-Rekombinase unter Regulation des CNP-Promotors steht, mit einer Mauslinie verpaart, bei der essentielle Bereiche des peroxisomalen Biogenesefaktor Peroxin 5- (PEX5) Gens mit LoxP-Sequenzen flankiert worden waren. Anhand von Zellkulturanalysen konditionaler PEX5 null-mutanter Mäuse (CNP-Cre*floxPEX5) konnte die Expression von Cre und eine damit verbundene Defizienz von PEX5 in Oligodendrozyten nachgewiesen werden. Immuncytochemische und immunhistochemische Untersuchungen zeigten Katalase-defiziente Peroxisomen in Oligodendrozyten und im Myelin der mutanten Tiere. Massenspektrometrische Lipidanalysen des Myelins ließen den Schluss auf peroxisomale Dysfunktion zu. Homozygote konditionale PEX5-defiziente Mäuse sind lebensfähig und bis zu dem Alter von 3 bis 4 Monaten phänotypisch unauffällig. Im Alter zwischen 3 und 6 Monaten erscheinen erste neurologische Auffälligkeiten in Form einer motorischen Hinterlaufschwäche. Die Krankheit verläuft progressiv über die vollkommene Paralyse der Hinterläufe und dem Erreichen eines vegetativen Stadiums bis zum Tod. Es liegt eine progressive, inflammatorische, symmetrische Demyelinisierung und Neurodegeneration zu Grunde an der Mikroglia, Astrozyten und Leukozyten beteiligt sind. Die CNP-Cre*floxPEX5 Mauslinie liefert ein Mausmodell, das in seiner Ausprägung mit der juvenilen Form der Xchromosomal erblichen Adrenoleukodystrophie vergleichbar ist.
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