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Activation of Mitochondrial complex II-dependent respiration is beneficial for α-Synucleinopathies
(2015)
Parkinson’s disease and dementia with Lewy bodies are major challenges in research and clinical medicine world-wide and contribute to the most common neurodegenerative disorders. Previously, specific mitochondrial polymorphisms have been found to enhance clearance of amyloid-β from the brain of APP-transgenic mice leading to beneficial clinical outcome. It has been discussed whether specific mitochondrial alterations contribute to disease progression or even prevent toxic peptide deposition, as seen in many neurodegenerative diseases. Here, we investigated α-synuclein-transgenic C57BL/6J mice with the A30P mutation, and a novel A30P C57BL/6J mouse model with three mitochondrial DNA polymorphisms in the ND3, COX3 and mtRNAArg genes, as found in the inbred NOD/LtJ mouse strain. We were able to detect that the new model has increased mitochondrial complex II-respiration which occurs in parallel to neuronal loss and improved motor performance, although it exhibits higher amounts of high molecular weight species of α-synuclein. High molecular weight aggregates of different peptides are controversially discussed in the light of neurodegeneration. A favourable hypothesis states that high molecular weight species are protective and of minor importance for the pathogenesis of neurodegenerative disorders as compared to the extreme neurotoxic monomers and oligomers. Summarising, our results point to a potentially protective and beneficial effect of specific mitochondrial polymorphisms which cause improved mitochondrial complex II-respiration in α-synucleinopathies, an effect that could be exploited further for pharmaceutical interventions.
Die basenreichen, offenen Sand-Lebensräume des hessischen Oberrheingebietes sind bekannt für ihre mittlerweile hochgradig gefährdeten Pflanzen- und Tierarten sowie Vegetationstypen. Inzwischen kommen nur noch Reste der früher weitverbreiteten Lebensräume vor, und daher gibt es Projekte im Naturschutz, Trittsteine und Korridore zu restituieren, um die fragmentierten Lebensräume wieder zu verbinden. Seit dem Jahre 1998 entwickelten wir Methoden für Restitutionsprojekte und führten ein wissenschaftliches Monitoring in den Sand-Lebensräumen durch (zusammen mit dem Landkreis Darmstadt-Dieburg, der Stadt Darmstadt und einem Landschaftspflegehof). Dafür wurden biotische und teilweise zusätzlich abiotische Verbesserungen der Flächen kombiniert mit Beweidung. Erstmals können wir nun mit Hilfe von jährlichen pflanzensoziologischen Aufnahmen und ihrer Analyse die 16jährige Vegetationsentwicklung eines ehemaligen Sandackers als Modell für eine Restitution ohne abiotische Maßnahmen aufzeigen. Ergänzend vergleichen wir diese Aufnahmen auch mit solchen der nahegelegenen Leitbildfläche Griesheimer Düne. Die Restitutionsfläche wurde mit Pflanzenmaterial (Rechgut) von Leitbildflächen inokuliert und danach kontinuierlich mit Schafen und Eseln beweidet. Aus Sicht des Naturschutzes war die Entwicklung erstaunlich gut, obwohl die Phosphat-Konzentration im Oberboden trotz Reduktion im 16. Jahr immer noch beträchtlich war. Mittlerweile ist die Anzahl und die Deckung an Zielarten hoch, im Falle von Arten der Koelerio-Corynephoretea sogar höher als in der benachbarten Leitbildfläche. Auch kommt eine Vielzahl an Rote-Liste-Arten vor. Aber es gibt auch ein ruderales Potenzial vor allem mit den Schlüsselarten Calamagrostis epigejos und Cynodon dactylon. Das Beweidungsmanagement muss in der bisherigen Intensität fortgeführt werden, um die Entwicklung insbesondere dieser Arten zu kontrollieren.