Zeitschrift für Alzheimer und Demenz Offener Zugang

Abstrakt

Veränderter Kupferstoffwechsel als theranostischer Biomarker bei Neurodegeneration

Fangyu Peng

Kupfer ist ein lebenswichtiges Nährstoffelement, aber ein Überschuss an Kupfer ist schädlich. Die Kupferhomöostase wird streng durch ein empfindliches Netzwerk von Kupfertransportern und Chaperonen reguliert. Morbus Wilson oder hepatolentikuläre Degeneration, die durch eine Mutation des Gens ATP7B verursacht wird, ist durch die Ansammlung von überschüssigen Kupferionen in Leber und Gehirngewebe gekennzeichnet. Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ist ein vielseitiges Werkzeug zur nichtinvasiven und quantitativen Echtzeitbewertung von Kupferflüssen in vivo. Eine erhöhte Ansammlung von 64Cu in der Leber von Atp7b-/- Knockout-Mäusen, einem gut etablierten Mausmodell für Morbus Wilson, wurde durch Messung der Kupferflüsse in vivo mit PET/CT unter Verwendung von Kupfer-64-Chlorid (64CuCl2) als radioaktivem Tracer (64CuCl2-PET/CT) nachgewiesen. Im Gehirn von Atp7b-/- Knockout-Mäusen im Alter von 20 Wochen wurde ein altersabhängiger Anstieg der 64Cu-Radioaktivität festgestellt, verglichen mit der 64Cu-Radioaktivität in den Gehirnen von Atp7b-/- Knockout-Mäusen im Alter von 6 bis 12 Wochen. Zusätzlich zur hepatolentikulären Degeneration deuten neuere Erkenntnisse auf die Rolle des veränderten Kupferstoffwechsels in der Pathophysiologie der Alzheimer-Krankheit (AD) und anderer neurodegenerativer Erkrankungen hin. Der veränderte Kupferstoffwechsel kann ein nützlicher theranostischer Biomarker für die Frühdiagnose von AD im präklinischen Stadium mit PET/CT unter Verwendung von 64CuCl2 als radioaktivem Tracer sein. Basierend auf den positiven Ergebnissen der kupfermodulierenden Therapie in der klinischen Behandlung von Patienten mit diagnostizierter Wilson-Krankheit bietet der veränderte Kupferstoffwechsel ein potenzielles therapeutisches Ziel für die kupfermodulierende Therapie von AD und anderen neurodegenerativen Erkrankungen, die mit Störungen des zerebralen Kupferstoffwechsels einhergehen. Die Alzheimer-Krankheit (AD) ist eine fortschreitende neurodegenerative Erkrankung, die 1907 von Alois Alzheimer beschrieben wurde. Er beobachtete Amyloid-Plaques und Neurofibrillenbündel (NFTs) im Gehirn von Patienten mit Anzeichen von Demenz. Heute ist AD die häufigste neurodegenerative Erkrankung, von der 10 % der über 65-Jährigen und 50 % der über 80-Jährigen betroffen sind.