De meest gebruikte methoden voor het detecteren van ziekte-geassocieerd α-synucleïne (αSD) in experimentele modellen van de ziekte van Parkinson (PD), zoals immunohistochemie of Western blot, zijn tijdrovend en niet kwantitatief. Deze neurodegeneratieve ziekte wordt gekenmerkt door alpha-synucleïne aggregatie voornamelijk in de vorm van inclusies die een geaggregeerde vorm bevatten van het normaal oplosbare presynaptische eiwit αS1,2 (Lewy-lichamen en Lewy-neurieten). Normaal gesproken slechts marginaal gefosforyleerd, wordt αS hypergefosforyleerd op zijn serine 129-residu in deze inclusies3 en kan worden gemonitord door antilichamen die specifiek zijn gericht tegen gefosforyleerd αS op Ser129, waardoor een betrouwbare marker van de pathologie wordt geboden.
Recent onderzoek suggereert dat een "prion-achtige" mechanisme betrokken zou kunnen zijn bij de verspreiding van αS-aggregatie binnen het zenuwstelsel van een getroffen patiënt4,5. Deze studies rapporteerden de versnelling van een synucleïnopathie door het inoculeren van hersenextracten die αSD bevatten in een transgenisch muismodel (M83) dat een A53T-gemuteerde humane αS-eiwit tot expressie brengt die geassocieerd is met een ernstige motorische beperking die optreedt naarmate de muizen ouder worden6. Op dezelfde manier bevestigde intra-cerebrale inoculatie van geaggregeerde recombinante αS in hetzelfde M83-muismodel de versnelling van aggregatie5. De inductie van afzettingen van gefosforyleerd αS is ook gerapporteerd na inoculatie van C57Bl/6 wild-type muizen met ofwel fibrillaire recombinante αS of hersenextracten van menselijke DLB-patiënten7,8. Sacino et al.9 wezen er onlangs op dat na injectie van fibrillaire humane αS, een wijdverspreide en progressieve cerebrale αS-inclusievorming kon worden geïnduceerd in M83-muizen, maar niet in E46K-transgene muizen of niet-transgene muizen waarin geïnduceerde αS-inclusies tijdelijk waren en voornamelijk beperkt waren tot de injectieplaats. Recent onderzoek bij apen bevestigde de verspreiding van αS-aggregaten na inoculatie van PD-afgeleide extracten in diersoorten die dichter bij mensen staan10.
De link tussen αS-alteraties en de ziekte van Parkinson suggereert dat αSD een potentiële biomarker is voor de ziekte van Parkinson11. Een recente studie toonde de detectie van oligomere oplosbare aggregaten van α-synucleïne in menselijk cerebrospinale vloeistof (CSF) en plasma aan als een potentiële biomarker voor de ziekte van Parkinson op basis van een conventioneel sandwich-systeem ELISA met gebruik van dezelfde antilichaam om αS te vangen en detecteren12. Op basis van dezelfde methode werden multimere eiwitten herkend in biologische monsters, inclusief de hersenen, omdat er meerdere kopieën van epitopen aanwezig zijn in de geassembleerde vormen13. Zeer recent werd pathologisch αS in de CSF van patiënten met een bewezen Lewy-body-pathologie gedetecteerd met behulp van zowel een ELISA-kit met een zeer specifiek antilichaam tegen αSD (5G4) als een immunoprecipitatie-assay14. Deze methoden konden patiënten met PD/DLB onderscheiden van andere soorten dementie.
De "prion-achtige" verspreiding van αS-aggregatie werd verder bestudeerd in het transgene muismodel M83 met behulp van een ELISA-benadering die was ontworpen om specifiek αSD te identificeren15. In deze studie rapporteren we het gedetailleerde ELISA-protocol dat werd gebruikt om αSD kwantitatief te detecteren in zieke muizen (of ze nu zijn geïnoculeerd met αSD van zieke M83-muizen of niet) en vooral in de hersengebieden die specifiek worden aangevallen door het pathologische proces in dit transgene M83-muismodel4.