Das idiopathische Parkinson Syndrom (IPS) und die Multiple Sklerose (MS) zählen zu den häufigsten neurologischen Erkrankungen, dennoch existieren bisher keine kurativen Therapien. Stammzelltransplantation bzw. die Induktion der endogenen Neuroneogenese könnten einen vielversprechenden regenerativen Therapieansatz bieten. Die der Neurogenese zugrundeliegenden regulatorischen Mechanismen unter physiologischen und pathologischen Bedingungen sind bisher nicht vollständig verstanden. Diese Arbeit evaluiert, wie sich der Prozess der Neuroneogenese bei autoimmuner Neuroinflammation vom Ablauf in neurodegenerativen Erkrankungen unterscheidet. Im Tiermodell der MS, der experimentellen autoimmunen Enzephalomyelitis, konnte mithilfe des Proliferationsmarkers Bromodeoxyuridin gezeigt werden, dass die Proliferation neuronaler Vorläuferzellen im Hippocampus erhöht, jedoch der Differenzierungsprozess dieser Zellen zu reifen Neuronen gestört ist. Neurogene Transkriptionsfaktoren zeigten eine herabgesetzte Expression bei gleichzeitiger Überexpression glialer Differenzierungsfaktoren als Hinweis auf einen möglichen Zelllinienwechsel während der Ausreifung unter Neuroinflammation im Sinne einer reaktiven Gliose. Im Tiermodell des IPS, durch die neurotoxische Wirkung von 1- Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin (MPTP) auf dopaminerge Neurone in der Substantia nigra ausgelöst, fand sich auch eine erhöhte Zellproliferation von neuronalen Vorläuferzellen im Hippocampus, die nicht in eine gesteigerte Zahl reifer Neurone mündete. Eine initial gesteigerte Zellproliferation konnte auch in der Substantia nigra von MPTP-Tieren nachgewiesen werden, wobei die größte Anzahl dieser Zellen positiv für das Proteoglykan neuron-glial antigen 2 (NG2) waren. Neuronale Vorläufer oder reife Neuronen im Sinne einer Neuroneogenese ließen sich selbst unter Substitution mit L-Dopa oder anderen neurotrophen Stimuli nicht nachweisen. Zusammenfassend lässt sich schlussfolgern, dass endogene Neuroneogenese durch viele Faktoren eng reguliert ist. Eine Beeinflussung der Regulationsmechanismen durch Inflammation oder Neurotransmitterverlust hat deutliche Folgen. Im Hippocampus könnten Alterationen der Neurogenese ein möglicher Pathomechanismus bei der Entstehung kognitiver Defizite sein, wie sie häufig bei Patienten mit MS und IPS auftreten. Zudem bleibt eine gestörte hippocampale Neurogenese als ein Kofaktor in der Entwicklung affektiver Störungen wie Depression, die in MS- und Parkinsonpatienten häufig zu finden sind, zu diskutieren.
Idiopathic Parkinson’s disease (PD) and Multiple Sclerosis (MS) are two of the most common neurological diseases. Up to this date, curative therapies are non-existent. Stem cell transplantation and induction of endogenous neurogenesis are regarded as two potential regenerative therapeutic approaches. But the underlying regulatory mechanisms under physiological and pathological conditions are still insufficiently understood. Here we investigated if the process of neurogenesis differs in a state of autoimmune inflammation from conditions in neurodegenerative diseases with loss of neurotransmitters. We used the animal model of experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) to study cellular differences in acute and chronic conditions of neuroinflammation and found, with the use of the proliferations marker Bromodeoxyuridine, that cell proliferation of stem cells and neuronal precursors was elevated in the hippocampus of EAE-animals, however the differentiation process was impaired. We were able to show that an upregulation of glial and a downregulation of neuronal transcription factors might be suggestive of a switch in cell differentiation from neurons to glia cells under neuroinflammation as measures of a reactive gliosis. Similar results could be detected in the model of PD, which was induced by a loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra due to neurotoxic effects of 1-methyl-4- phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin (MPTP), where we found an increased hippocampal cell proliferation of neuronal precursors that however did not translate into an increase of mature neurons. Increased cell proliferation was also found in the substantia nigra of MPTP-animals, however the majority of those cells expressed the neuron-glial antigen 2 (NG2) and no neuronal precursors or mature neurons could be detected, not even after dopamine substitution or under other neurotrophic stimuli. Taken together, these findings suggest that neurogenesis is tightly regulated by many factors. Any changes in the neurogenic microenvironment, whether due to neuroinflammation or loss of neurotransmitters, have extensive implications on the process of neurogenesis. Especially in the hippocampus, which is an important structure for learning and (spatial) memory, alterations of neurogenesis could be one possible pathomechanism of cognitive deficits in patients with MS and PD. Furthermore, impaired neurogenesis might also be considered a cofounding factor for the development of affective disorders such as depression, also commonly found in MS and PD patients.