title: Role of T cells subsets in alpha-synuclein aggregation in Parkinson's disease
title: Einfluss verschiedener T-Zell Subtypen auf die α-Synuklein-Aggregation beim idiopathischen Parkinson Syndrom
Creators: name: Brendler, Anna Irene
Publisher: name: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Year: 2024
Subjects: subject: Parkinson
subject: T Zellen
subject: T cells
subject: alpha-synuclein
subject: adaptive immune system
subject: DDC Classification::6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften :: 61 Medizin und Gesundheit :: 610 Medizin und Gesundheit

description: Role of T cell subsets in α-synuclein aggregation in Parkinson’s disease Background and Aims Parkinson’s disease is the second most common neurodegenerative disease after Alzheimer’s disease. Its pathological hallmarks are neurodegeneration in the substantia nigra and the resulting loss of dopaminergic neurons in addition to α-synuclein aggregation being neurotoxic. In the last decades, neuroinflammation gained attention as potential mechanism for progression of this devastating disease. Thus, the innate and the adaptive immune systems are claimed to play a crucial role in Parkinson’s disease pathogenesis. However, which lymphocyte subset is involved in pathomechanisms and whether they interplay with microglia, remains elusive. In the present thesis, I investigated the influence of lymphocyte subtypes (T and B cells) on α-synuclein aggregation in mouse models of Parkinson`s disease. Methods Mice overexpressing human α-synuclein under the murine Thy1 promoter were crossed with those lacking CD8+ T cells, B cells or αβ T cells to investigate, which lymphocyte subset influences α-synuclein aggregation. To characterize α- synuclein aggregation, I performed immunohistochemistry (IHC) for human α- synuclein (15G7), Western blot (WB) analysis, solubility assay and size exclusion chromatography (SEC). These results were compared within different mouse groups. Additionally, I used immunofluorescence for microglia and human α-synuclein to investigate the role of lymphocytes on microglia phagocytosis of α-synuclein aggregates. Results CD8+ T cells, B cells, and αβ T cells were lacking any influence on α-synuclein aggregation rate and species. Moreover, microglia activation and phagocytosis activity were not altered in mice lacking CD8+ T cells and B cells, while αβ T cells were not further investigated. Discussion CD8+ T cells, B cells, and αβ T cells showed no influence on α-synuclein aggregation rate and species composition. However, a complete knockout of mature lymphocytes leads to a reduction of α-synuclein aggregation in the substantia nigra. This indicates, that since CD8+ T cells, B cells, and αβ T cells have no influence on α-synuclein aggregation, this reduction may be caused by γδ T cells or Natural Killer (NK) T cells. A previous study on human-derived stem cells showed an influence of interleukin 17 (IL-17)-producing T cells on Parkinson’s disease neurons. Since γδ T cells and NK T cells are secreting IL- 17, this result may indicate that γδ T cells play a role in Parkinson’s disease pathology and might thus pave the path for new potential therapeutic targets.
description: Einfluss verschiedener T-Zell Subtypen auf die α-Synuklein-Aggregation beim idiopathischen Parkinson Syndrom Hintergrund und Ziele Das idiopathische Parkinson Syndrom ist nach der Alzheimer Demenz die zweithäufigste neurodegenerative Erkrankung. Seine pathologischen Merkmale sind die Neurodegeneration in der Substantia Nigra und der daraus resultierende Verlust von dopaminergen Neuronen, sowie die neurotoxische Aggregation von α-Synuklein. In den letzten Jahrzehnten hat die Neuroinflammation als potenzieller Mechanismus für das Fortschreiten dieser verheerenden Erkrankung an Bedeutung gewonnen. Daher wird angenommen, dass das angeborene und das adaptive Immunsystem eine entscheidende Rolle bei der Pathogenese des idiopathischen Parkinson Syndroms spielen. Welcher Lymphozyten-Subtyp an diesem Pathomechanismus beteiligt ist und welche Rolle die Mikroglia spielen, bleibt jedoch unklar. In der vorliegenden Arbeit habe ich den Einfluss von Lymphozyten-Subtypen (T- und B-Zellen) auf die α- Synuklein-Aggregation in Mausmodellen des Parkinson Syndroms untersucht. Methoden Mäuse, die humanes α-Synuklein unter dem murinen Thy1-Promotor überexprimieren wurden mit solchen, denen CD8+ T-Zellen, B-Zellen und αβ TZellen fehlten, gekreuzt, um zu untersuchen, welche Lymphozyten-Untergruppe die α-Synuklein-Aggregation beeinflusst. Um die α-Synuklein-Aggregation zu charakterisieren, führte ich eine Immunhistochemie (IHC) für humanes α- Synuklein (15G7), eine Western-Blot (WB)-Analyse, einen Löslichkeitstest und eine Größenausschlusschromatographie (SEC) durch. Diese Ergebnisse wurden innerhalb der verschiedenen Maus-Gruppen verglichen. Zusätzlich verwendete ich Immunfluoreszenz für Mikroglia und humanes α-Synuklein, um den Einfluss der Lymphozyten-Untergruppen auf Mikroglia-Phagozytose der α-Synuklein- Aggregate zu untersuchen. Ergebnisse und Beobachtungen CD8+ T-Zellen, B-Zellen und αβ T-Zellen zeigten keinen Einfluss auf die Aggregationsrate und die Aggregationsspezien von α-Synuklein. Darüber hinaus wurden die Mikroglia-Aktivierung und die Phagozytoseaktivität in Abwesenheit von CD8+ T-Zellen und B-Zellen nicht verändert, während αβT-Zellen nicht auf unterschiedliche Mikrogliaaktivierungen untersucht wurden. Schlussfolgerungen CD8+ T-Zellen, B-Zellen und αβ T-Zellen zeigten keinen Einfluss auf die Aggregationsrate und die Aggregationsspezien von α-Synuklein. Das vollständige Fehlen reifer Lymphozyten führte jedoch zu einer Verringerung der α-Synuklein- Aggregation in der Substantia Nigra. Dies lässt annehmen, dass diese Reduktion durch γδ T-Zellen oder Natürliche-Killer-T-Zellen (NK T-Zellen) verursacht werden könnte. Eine frühere Studie an humanen Stammzellen zeigte einen Einfluss von IL17-produzierenden T-Zellen auf die Neurone von Parkinson-Patienten. Da γδ TZellen und NK T-Zellen Interleukin 17 (IL-17) sezernieren, könnte dieses Ergebnis darauf hindeuten, dass γδ T-Zellen oder NK T-Zellen eine Rolle bei der Pathologie des idiopathischen Parkinson Syndroms spielen und somit den Weg für neue potenzielle therapeutische Angriffspunkte ebnen.