title: Effekte des MAP Kinase Inhibitors CNI-1493 auf Amyloid beta behandelte primäre mikrogliäre und neuronale Zellen
title: Effects of the MAP Kinase Inhibitor CNI-1493 on Amyloid beta treated primary microglial and neuronal Cells
Creators: name: Sankowski, Roman
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2012
Subjects: P2Y2 Rezeptor
MAP Kinasen Inhibitor
purinerges Signaling
Amyloid
Alzheimer-Krankheit
Medizin, Gesundheit
Neuroinflammation
Nervenzelle
Mikroglia

description: Alzheimer´s Disease (AD) is a
      progressive neurodegenerative disorder of the central nervous
      system. It is a disease of the old age (with a prevalence of
      approximately 6% among patients over 65 years) leading to
      severe physical and mental disability. Soluble and insoluble
      aggregates of Amyloid β (Aβ) and tau protein play an
      important role in the pathogenesis of AD. By disrupting
      neuronal function these proteinaceous agents cause pronounced
      neurodegeneration. Secondary to neurodegeneration, glial
      cells are activated in a process referred to as
      neuroinflammation. Glial activation further aggravates
      neurodegeneration. This thesis examines the effects of
      CNI-1493 on Aβ treated primary neurons and microglia.
      CNI-1493 is a tetravalent guanyl hydrazone inhibiting the
      phosphorylation of p38 MAPK. Thus, the compound has an
      anti-inflammatory effect by attenuating cytokine secretion
      from monocytes and macrophages. CNI-1493 has already been
      tested in a transgenic mouse model. It was shown to improve
      cognitive performance and reduce Aβ plaque load in the brains
      of treated animals. In Aβ treated primary neuronal cultures,
      pretreatment with CNI-1493 caused an upregulation of the
      purinergic nucleotide receptors type P2Y2 (P2Y2R). This
      receptor is inflammation controlled. So far, several
      publications identified the cytokine IL-1β as a potent
      inducing agent of this receptor. Activation of P2Y2R has
      different positive implications in the context of AD
      pathology. Additionally, secretion of cytokines from Aβ
      treated microglia was assessed using ELISA. Treatment with
      CNI-1493 (2.5 µM) decreased Aβ induced secretion of the
      proinflammatory cytokines Interleukin-6 (IL-6) and Tumor
      Necrosis Factor α (TNF α). At the same time, there was a
      pronounced increase of the likewise proinflammatory cytokine
      IL-1β. CNI-1493 induced reduction of TNF α and IL-6 alongside
      with increased IL-1β levels is an effect that was not
      described so far. We assume the favorable effects of CNI-1493
      previously found in the mouse model were not only due to
      suppresion of TNF α and IL-6 but probably also because of the
      induction of IL-1β. These results are in line with other
      studies showing neuroprotective effects of IL-1β in the
      context of AD pathology.
description: Der Morbus Alzheimer (AD) ist eine
      fortschreitende neurodegenerative Erkrankung des zentralen
      Nervensystems, die vor allem ältere Bevölkerungsgruppen
      betrifft (mit einer Prävalenz von ca. 6% bei den über
      65-Jährigen) und schließlich zu schwerer Behinderung führt.
      Lösliche und unlösliche Aggregate von Amyloid β (Aβ) und
      Tau-Protein spielen bei der Pathogenese der Erkrankung eine
      wesentliche Rolle. Sie verursachen zunächst eine Störung der
      Neuronenfunktion und führen im weiteren Verlauf zur
      Neurodegeneration. Dabei kommt es in den betroffenen
      Hirnabschnitten zu einer sekundären Aktivierung glialer
      Zellen – der sogenannten Neuroinflammation. Diese trägt im
      weiteren Verlauf zusätzlich zur Neurodegeneration bei. Die
      vorliegende Arbeit untersucht die Effekte von CNI-1493 auf
      Aβ-behandelte primäre Neuronen und Mikroglia. CNI-1493 ist
      ein tetravalentes Guanylhydrazon, das die Phosphorylierung
      der p38-MAP Kinase inhibiert. Dabei wirkt es
      entzündungshemmend, indem es unter anderem die Freisetzung
      von Zytokinen aus Monozyten und Makrophagen inhibiert.
      CNI-1493 wurde bereits in einem transgenen
      Alzheimer-Mausmodell getestet, wo es eine Verbesserung
      kognitiver Leistungen und Abnahme von Aβ-Plaques in den
      behandelten Tieren bewirkte. An primären neuronalen
      Mischkulturen, die mit Aβ behandelt wurden, konnte nach
      Vorbehandlung mit CNI-1493 die Hochregulation des purinergen
      Nucleotidrezeptors der Klasse P2Y2 (P2Y2R) nachgewiesen
      werden. Dieser Rezeptor ist inflammationsregulierend. Mehrere
      Publikationen konnten zeigen, dass vor allem erhöhte IL-1β
      Spiegel die Expression des P2Y2R induzieren. Seine
      Aktivierung kann mehrere positive Effekte auf die
      AD-Pathologie bedeuten. Desweiteren wurde die mikrogliäre
      Ausschüttung von Zytokinen nach Behandlung von primärer
      Mikroglia mit Aβ mittels ELISA bestimmt. Eine Behandlung mit
      CNI-1493 (2,5 µM) führte dabei zu einer Abnahme der
      Aβ-bedingten proinflammatorischen Zytokine Interleukin 6
      (IL-6) und Tumor Nekrose Faktor α (TNF α). Gleichzeitig war
      ein deutlicher Anstieg des ebenfalls proinflammatorischen
      Interleukin-1β (IL-1β) zu beobachten. Die durch CNI-1493
      bedingte Abnahme von TNF α und IL-6 bei gleichzeitiger
      Zunahme des IL-1β ist ein bisher nicht beschriebener Effekt.
      Wir vermuten, dass die von uns zuvor im Mausmodell
      beschriebenen neuroprotektiven Effekte von CNI-1493 nicht nur
      auf der Suppression von TNF α und IL-6, sondern auch auf der
      Induktion der neuroprotektiven Wirkung von IL-1β beruhen.
      Diese Ergebnisse stehen in einer Reihe mit Publikationen über
      eine protektive Wirkung von IL-1β im Rahmen der
      Alzheimer-Pathologie.