Das Transkriptom ventraler und dorsaler dopaminerger Neuronen der Substantia nigra im Menschen
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J. M. Schulze-Hentrich Institut für Medizinische Genetik und Angewandte Genomik, Zentrum für Seltene Erkrankungen (ZSE), Universitätsklinikum Tübingen, Tübingen, Deutschland
Das Transkriptom ventraler und dorsaler dopaminerger Neuronen der Substantia nigra im Menschen
Abb. 1 Überblick des Studiendesigns. Von jedem Probanden werden ~100 Neuronen der ventralen (Ve) und dorsalen (Do) Schicht der Substantia nigra (SN) mittels Lasermikrodissektion („laser capture microdissection“; LCM) entnommen, sequenziert und auf differenzielle Expression zwischen vulnerablen vs. resilienten Neuronen hin analysiert, um funktionalen Einblick in die unterschiedliche Pathobiologie zu gewinnen, 3rd N. oculomotorius, GO Genontologie, MP Mammalia-Phänotyp, PL Pars lateralis, PPI Protein-Protein-Interaktionen. (Adaptiert nach [1])
Originalpublikation Monzón-Sandoval J, Poggiolini I, Ilmer T et al (2020) Human-specific transcriptome of ventral and dorsal midbrain dopamine neurons. Ann Neurol 87:853–868. https://doi.org/10.1002/ana.25719
Bei M. Parkinson(PD)-Patienten ist das Absterben dopaminerger (DA) Neuronen der Substantia nigra pars compacta (SNpc) nicht uniform. Die Studie suchte deshalb nach Charakteristika im Transkriptom einzelner Neuronen dieser Region, die Hinweise liefern, warum einige Populationen verwundbarer sind als andere, um damit die Pathogenese besser zu verstehen und potenziell neue Ansatzpunkte für Therapien zu liefern.
Pathologisch lässt sich PD auf das Absterben von DA-Neuronen der SNpc zurückführen. Bisher gibt es keine Therapien, die diesen Prozess aufhalten. Die neuronale Degeneration ist daRedaktion K. Lohmann, Lübeck DGNeurologie https://doi.org/10.1007/s42451-020-00209-2 © Springer Medizin Verlag GmbH, ein Teil von Springer Nature 2020
bei nicht uniform, sondern schreitet u. a. spatiotemporal von ventral nach dorsal fort. Die vorliegende Arbeit suchte anhand des Transkriptoms nach resilienten/vulnerablen Charakteristika, warum ventrale DA-Neuronen anfänglich stärker als solche dorsaler Schichten betroffen sind. Die Autoren griffen dazu auf SNpc-Gewebe gesunder Probanden zurück, um eventuelle krankheitsassoziierte Effekte in PD-Patienten, wie etwa Veränderungen der Zelltypkomposition, ausschließen und so die eigentlichen molekularen Unterschiede ventraler und dorsaler DA Neuronen besser bestimmen zu können. Im Gegensatz zu bisherigen Studien nutzten sie dazu kein Gesamtgewebe, sondern isolierten ungefähr 100 einzelne Neuronen jeder Region und profilierten ihr Transkriptom mittels RNA-Sequenzierung (Abb. 1). Die anschließende differenzielle Expressionsanalyse identifizierte 106 Gene, die signifikante Expressionsunterschiede zwischen den Neuronenpopulationen aufweisen. Obgleich keines von ihnen weder mit den familiär-kausalen oder genomweit assoziierten Risikolozi für PD zusammenfällt noch überproportional mit ihnen in Interaktion steht, zeigen jene Gene, die in dorsalen DA-Neuronen – also der resilienteren Population – stärker exprimiert sind, größeren Zusammenhalt im Hinblick auf Koexpression, Proteininteraktion, phä
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