Investigation of strategies to ameliorate beta-amyloid mediated deficits in hippocampus-dependent synaptic plasticity

  • Synaptic function is believed to be one of the first mechanisms being affected by Alzheimer’s disease. \(\beta\)-amyloid (A\(\beta\)) treatment has shown to impair hippocampal synaptic plasticity. Here the properties of soluble A\(\beta\) oligomer toxicity were tested and treatment strategies were explored. Field excitatory postsynaptic potentials were recorded from the rat dentate gyrus and long-term potentiation (LTP) was induced. A\(\beta\) oligomers were administered intracerebroventricular. As A\(\beta\)(12–28), in contrast to A\(\beta\)(1–10), led to impairment of LTP, presumably the transmembrane element of the A\(\beta\)(1-42) peptide contributes to the toxicity. Pharmacological agents, that inhibit the binding of A\(\beta\) with lipid bilayers, can prevent this. Besides, environmental enrichment seems to compensate for the toxic effect of A\(\beta\) on LTP-possibly via a cognitive reserve. A healthy metabolism can protect from A\(\beta\) toxicity, too. Treatment with leptin or an amylin receptor antagonist could rescue the A\(\beta\)(1–42)-induced damage of LTP.
  • Bei der Alzheimer-Krankheit scheinen synaptische Mechanismen mit als erste beeinträchtigt zu sein. \(\beta\)-Amyloid (A\(\beta\)) kann hippocampale synaptische Plastizität schädigen. In dieser Arbeit wurden die Toxizität von A\(\beta\) Oligomeren sowie therapeutische Ansätze untersucht. Im Gyrus Dentatus der Ratte wurden exzitatorische postsynaptische Feldpotenziale aufgenommen und Langzeitpotenzierungen (LTP) induziert. A\(\beta\) Oligomere wurden intracerebroventricular injiziert. Da A\(\beta\)(12-28), im Gegensatz zu A\(\beta\)(1-10), LTP unterbindet, trägt das Transmembran-Element des A\(\beta\)(1-42) Peptides vermutlich zur Toxizität bei. Pharmakologische Präparate, die die Bindung von A\(\beta\) zu Lipidmembranen verhindern, können dies stoppen. Zudem scheint "environmental enrichment", vermutlich durch den Aufbau einer kognitiven Reserve, den toxischen Einfluss von A\(\beta\) auf LTP aufzuheben. Zudem kann ein gesunder Stoffwechsel schützen. Behandlung mit Leptin oder einem Amylin-Rezeptor-Antagonisten konnte durch A\(\beta\) geschädigtes LTP stabilisieren.

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Metadaten
Author:Viviane ReijakGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-47124
Referee:Denise Manahan-VaughanORCiDGND, Katrin Marcus-AlicORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2016/03/17
Date of first Publication:2016/03/17
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, International Graduate School of Neuroscience
Date of final exam:2015/09/24
Creating Corporation:International Graduate School of Neuroscience
GND-Keyword:Alzheimerkrankheit; Amyloid (beta-); Neuronale Plastizität; Hippocampus; Langzeitpotenzierung
Institutes/Facilities:Lehrstuhl für Neurophysiologie
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Biowissenschaften, Biologie, Biochemie
faculties:International Graduate School of Neuroscience (IGSN)
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht