Abstract

Neuromelanin is a dark coloured intracellular pigment that appears in a specific population of neurons (dopaminergic and noradrenergic) predominantly in the substantia nigra and in the locus coeruleus. In recent years, there is increasing interest in the role of neuromelanin because of a hypothesised link between this pigment and the cell death of neuromelanin-containing neurons in Parkinson’s disease (PD). Therefore, the role of neuromelanin in the pathology of PD is an actual focus in neuroscience. We have investigated the elemental contents and distributions of sulphur, calcium, iron, nickel and copper of neuromelanin in dopaminergic neurons for a Parkinson case and a control case ( in situ, 6 μm brain sections). There was no difference in the iron concentration between the two cases. However, the calcium concentration was 3-fold higher in the Parkinson case, whereas the copper and nickel concentrations decreased. An ultrastructural investigation of the concentrations of calcium and iron within the neuromelanin suggests that these two elements are not necessarily co-localized.

Highlights

  • IBIL ICAM 1 Ig IHC IL IRE Iron-Responsive Element-Binding Protein 1 (IRP1) Kat

  • Die für die immunhistochemischen und histochemischen Färbungen verwendeten Chemikalien und Reagenzien sind in den nachfolgenden Tabellen mit ihrem jeweiligen Hersteller und in ihrer Zusammensetzung aufgelistet

  • Der ungebundene Antikörper konnte wiederum durch dreifaches Waschen in PBS-T, wobei die Spülzeit bei jedem Gang sieben Minuten betrug, entfernt werden

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Summary

Einleitung

Eisen stellt im menschlichen Körper ein essentielles Übergangsmetall dar. Weiterhin ist es an diversen Redox-/Nicht-Redox-Reaktionen, am Sauerstofftransport sowie dem Elektronentransfer (Gonzalez et al 2016; Wong et al 2012; Rassow 2012; Löffler 2008) beteiligt und stellt einen Cofaktor in der Synthese zahlreicher Proteine und Nucleinsäuren dar (Löffler 2008; Rassow 2012). Im Gehirn spielt Eisen beispielsweise als Cofaktor der Tyrosin-Hydroxylase im Rahmen der Dopamin- und Noradrenalinsynthese eine entscheidende Rolle (Klinke et al 2005) und ist für die Myelinisierung der Axonen bestimmend

Überblick über den systemischen Eisenstoffwechsel
Eisenverteilung und Eisenstoffwechsel im Gehirn
Der labile Eisenpool
Symptomatik und Pathogenese
Äthiopathogenese
Substantia nigra
Zellverlust innerhalb der Substantia nigra bei Parkinsonscher Erkrankung
Einbindung der Substantia nigra in die Basalganglienschleife
Veränderungen der Mikroglia
Veränderungen der Astroglia
Veränderungen der Oligodendroglia und der Myelinfasern
Quantifizierungsmöglichkeiten von Eisen
Fragestellung und Zielsetzung
Humanes Probenmaterial
Chemikalien
Reagenzien
Geräte und Verbrauchsmaterialien
Paraffineinbettung
Herstellung der Paraffinschnitte
Färbungen und Immunhistochemie
Darstellung verschiedener Gehirnzelltypen mit der ABC -Methode
Darstellung von Oligodendroglia mittels anti-CNPase und anti-Olig2
Fluoreszenz-Immunhistochemie
Histochemische Färbungen zum semiquantitativen Eisennachweis
3.2.10 Ionenstrahlmikroskopie
3.2.10.2 Analysemethoden am LIPSION
3.2.10.5 Probenpräparation für die Nanosonde
3.2.10.7 Der Messvorgang an der Nanosonde
3.2.10.8 Auswertung der experimentell ermittelten Daten
3.2.11 Quantitative MR-Bildgebung
3.2.12 Statistische Auswertung
Ergebnisse
Immunhistochemie
Semiquantitativer Eisennachweis
Ionenstrahlmikroskopie
Eisenkonzentration verschiedener Gehirnzelltypen im Nigrosom 1
Eisenkonzentration ausgewählter Eisenspeicherformen im Nigrosom 1
Elementprofile ausgewählter Zellarten mit deren Eisenspeicherformen
Kurzzusammenfassung der Ergebnisse
Hirngewebe
Quantifizierung von Eisen im Nigrosom 1 der SNpc
Degeneration dopaminerger Neuronen innerhalb der Substantia nigra
Veränderungen der Gliazellen bei Morbus Parkinson
Interpretationsmöglichkeiten der Perls-Färbung
Ausblick
Zusammenfassung
Eigenständigkeitserklärung
Findings
Lebenslauf

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