Hirnstörungen und Therapie

Abstrakt

Studie zur sozialen Isolation als Risikofaktor für die Entwicklung der Alzheimer-Krankheit bei Ratten

Azza A Ali, Mona G Khalil, Hemat A Elariny und Karema Abu-Elfotuh

Hintergrund: Die Alzheimer-Krankheit (AD) ist eine neurodegenerative Erkrankung, die zu Gedächtnisverlust führt. Sie ist gekennzeichnet durch die Ablagerung von Beta-Amyloidpeptiden (Aβ), die Ansammlung von neurofibrillären Bündeln und Zellverlust. Soziale Isolation kann Gedächtnisdefizite verschlimmern. Das Risiko eines kognitiven Abbaus und des Ausbruchs von AD kann durch die Aufrechterhaltung sozialer Kontakte und geistiger Aktivität verringert werden. Der Zusammenhang zwischen häufiger sozialer Aktivität und der Verbesserung kognitiver Funktionen wurde nachgewiesen.

Ziel: Untersuchung des Einflusses vollständiger sozialer Isolation über einen langen Zeitraum auf biochemische und histopathologische Veränderungen sowie DNA-Fragmentierung im Gehirn normaler Ratten. Darüber hinaus Untersuchung der möglichen Wechselwirkung zwischen sozialer Isolation und der Entwicklung von AD anhand eines Rattenmodells mit isolationsbedingter AD.

Methoden: Es wurden vier Rattengruppen verwendet; zwei Gruppen wurden sozialisiert und zwei für vier Wochen isoliert. Eine der sozialisierten und isolierten Gruppen diente als Kontrollgruppe und die andere als AD-Gruppe und wurde während der vierwöchigen Isolations- oder Sozialisierungswochen täglich mit ALCl3 (70 mg/kg, IP) injiziert. Isolierte Ratten wurden einzeln in Käfigen mit schwarzer Plastikabdeckung untergebracht, während sozialisierte Ratten nach dem Zufallsprinzip gepaart und in transparenten Käfigen untergebracht wurden. Biochemische Veränderungen im Gehirn wie Acetylcholinesterase (ACHE), Aβ, vom Gehirn abgeleiteter neurotropher Faktor (BDNF), Monoamine (Dopamin, Serotonin, Noradrenalin), Entzündungsmediatoren (TNF-α, IL-1β), oxidative Parameter (MDA, SOD, TAC) und DNA-Fragmentierung wurden für alle Gruppen geschätzt. Histopathologische Veränderungen im Gehirn wurden ebenfalls ausgewertet.

Ergebnisse: Vollständige soziale Isolation über einen langen Zeitraum führte zu neurologischen Hirnschäden, die sich in einem signifikanten Anstieg von Aβ, ACHE, MDA, TNF-α, IL-1β sowie einem Rückgang von SOD, TAC, BDNF und Monoaminen zeigten und durch histopathologische Veränderungen in verschiedenen Hirnregionen bestätigt wurden. Die neurologischen Hirnschäden waren bei isolationsbedingter AD schwerwiegender als unter sozialisierten Bedingungen. Die Isolation verstärkte auch die durch AD induzierte DNA-Fragmentierung.

Schlussfolgerung: Vollständige soziale Isolation über einen langen Zeitraum führt zu neuronalen Degenerationen im Gehirn. Sie stellt einen Risikofaktor dar, insbesondere in Verbindung mit AD; sie erhöht die DNA-Fragmentierung und verstärkt den Schweregrad der AD-Entwicklung. Daher wird Sozialisierung insbesondere bei AD empfohlen, um eine Verschlimmerung oder Verschlechterung der Krankheit zu vermeiden.