Morbus Parkinson (PD) ist eine progressive, neurodegenerative Erkrankung, die primär das motorische System betrifft. Die Ursache der motorischen Symptome ist der selektive Verlust dopaminerger (DA) Neurone in der Substantia nigra pars compacta. Die pathologischen Mechanismen jedoch, welche zu dieser selektiven Vulnerabilität führen, sind noch nicht zur Gänze aufgeklärt und Gegenstand aktueller Forschung. Dopaminerge Neuronen sind vielfältig und in der Lage, neben Dopamin, weitere Neurotransmitter freizusetzen. Zum Beispiel konnte gezeigt werden, dass GABA, der bedeutendste inhibitorische Neurotransmitter des zentralen Nervensystems, von dopaminergen Neuronen mitfreigesetzt werden kann. Diese DA/GABA-co-freisetzenden Neurone exprimieren den GABA Transporter 1 (GAT1), welcher notwendig ist, um diese Neurone mit GABA zu versorgen. Interessanterweise wurde in einem Patienten mit dopaminerger Neurodegeneration und Parkinson-Symptomen eine de novo Mutation im GAT1 Gen identifiziert, wo ein Aminosäuretausch von Glycin zu Serin an Position 63 (GAT1-G63S) stattgefunden hat. Ziel dieser Arbeit war es, die neu identifizierte Variante zu untersuchen, indem ihre Transportfunktion mittels Radioliganden-Aufnahmeassays in HEK293 Zellen analysiert wurde, sowie anschließend virale Vektoren zu generieren, welche die Überexpression von GAT1-WT und GAT1-G63S für zukünftige in vivo Experimente ermöglichen soll. Meine Ergebnisse zeigen, dass die GAT1-G63S Mutation zu einem vollständigen Verlust der Transportfunktion führt, jedoch nicht die Lokalisation des Transporters an der Plasmamembran beeinflusst. Nach der Analyse der Funktion und Expression von GAT1-G63S, wurden Adeno-assoziierte Viren (AAVs) in TSA201 Zellen hergestellt und deren Transduktionseffizienz sowohl in vitro wie auch in vivo getestet. Insgesamt verdeutlichen meine Ergebnisse, dass die neue GAT1 Variante GAT1-G63S an der Plasmamembran exprimiert wird, jedoch transportdefizient ist. Die AAVs werden in weiteren in vivo Studien eingesetzt um die Untersuchung von GAT1 in dopaminergen Neuronen und deren Zusammenhang mit der selektiven Vulnerabilität in PD, zu testen.
Marina Lukenic (Thu,) studied this question.