Funktionsanalyse des Lypd6-Gens in transgenen Mäusen

Abstract

Lypd6 ist ein im ZNS exprimiertes Gen aus der Schlangengift-Neurotoxin Superfamilie. Das Lypd6 Protein zeigt eine mäßig starke Homologie zu den endogenen Modulatoren nikotinerger Acetylcholinrezeptoren Lynx1 und Surp1.<br /> In der Embryonalentwicklung wird Lypd6 ab Tag 11,5 in Strukturen des ZNS exprimiert, aus denen später Rückenmark, Neocortex und Diencephalon hervorgehen. Die Expression von Lypd6 im adulten Nervensystem erstreckt sich auf die Hinterwurzelganglien, Trigeminalganglien, das Rückenmark, den cerebralen Cortex und einzelne Strukturen wie den Nucleus diagonalis im Vorderhirn oder Kerngebiete im medialen Thalamus und dorsolateralen Hypothalamus. Dieses Expressionsprofil ähnelt stark der Lynx1-Expression und platziert Lypd6 innerhalb zahlreicher Kerngebiete der cholinergen Projektionssysteme.<br /> Zur genaueren Analyse der Funktion von Lypd6 wurde das Gen in Neuronen transgener Mauslinien überexprimiert. Bei der Verhaltensanalyse dieser Mauslinie zeigte sich eine signifikante Steigerung von Neuigkeits-induzierter Lokomotion im Offenfeld und im Y-Labyrinth. Auch konnte eine leicht gesteigerte Präpulsinhibition durch die Überexpression von Lypd6 nachgewiesen werden. Klinisch bedeutsam ist der Befund, dass die Überexpression von Lypd6 in Neuronen eine geringere Sensitivität auf viszerale Schmerzreize im Writhing-Test bewirkte. All diese Verhaltensweisen sind Anhaltspunkte für einen erhöhten cholinergen Tonus in den transgenen Tieren. Verhaltenspharmakologische Untersuchungen zeigten einen deutlichen Zusammenhang zwischen gesteigerter Sensitivität auf die analgetische Wirkung von Nikotin und der (Über-) Expression von Lypd6.<br /> Elektrophysiologische Patch-clamp Untersuchungen bestätigen eine gesteigerte Nikotin-Sensitivät Lypd6-überexprimierender Neurone und belegen zudem, dass sich die Lypd6-Überexpression exklusiv auf die Calcium-Komponente von Strömen durch nikotinerge Acetylcholinrezeptoren auswirkt. Zusammengenommen belegen diese Untersuchungen den erhöhten cholinergen Tonus in den Tieren mit Lypd6-Überexpression und identifizieren Lypd6 somit als Modulator nikotinerger Acetylcholinrezeptoren. <br /> In dieser Arbeit wurden Hinweise auf eine gestörte Embryonal- und/oder Gametenentwicklung in Lypd6-defizienten Mauslinien gefunden. Zur Aufklärung der molekularen Mechanismen der Lypd6-Funktion sind weiterführende Untersuchungen erforderlich. Die in dieser Arbeit beschriebenen ersten Untersuchungen zur Rolle von Lypd6 sind dazu eine wichtige Voraussetzung.