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Tiermodelle, die ADHS unzureichend repräsentieren

Inhaltsverzeichnis

Tiermodelle, die ADHS unzureichend repräsentieren

4. Tiermodelle, die ADHS unzureichend repräsentieren

Neben den in den vorangegangenen Beitrögeh dargestellten Tiermodellen, die viele ADHS-Symptome zeigen, gibt es etliche weitere Tiermodelle, die lediglich einige Symptome von ADHS zeigen oder aus anderen Gründen nicht geeignet sind, die Ätiologie von ADH)S zu beschreiben:12

4.1. Dopamin-Heterorezeptor-KO-Mäuse

Heterorezeptoren sind Rezeptoren, die auf Neuronen anderer Neurotransmitter sitzen. Der Gegensatz dazu sind Autorezeptoren, die auf den Neuronen des eigenen Neurotransmitters sitzen (z.B. D2-Autorezeotoren, die auf Dopaminneuronen sitzen und diese (auto)regulieren).
Zur D2-Autorezeptor-KO-Maus siehe oben.

Es gibt Mausmodelle, denen DRD1, DRD2, DRD3, DRD4 oder DRD5 fehlen. Die meisten zeigen keine ADHS-Symptome.
Am häufigsten wurde die DRD4-KO-Maus untersucht.

4.1.1. DRD4-KO-Mäuse

D4R-KO-Mäuse haben keinen Dopamin-D4-Rezeptor.

D4R-KO-Mäuse zeigen

  • Übererregbarkeit frontaler kortikaler P-Neuronen34
  • der Funktionsgewinn des D4-Rezeptors durch die Genvariante D4.7R zeigt dagegen eine Abnahme der kortiko-striatalen glutamatergen Übertragung5
  • keine Hyperaktivität
    • motorische Aktivität nur in den ersten 5 Minuten in neuer Umgebung erhöht6
  • keine erhöhte Impulsivität6
    • weder Handlungsimpulsivität noch Wahlimpulsivität
  • kein erhöhtes Novelty Seeking6
  • Unaufmerksamkeit
    • nach manchen Darstellungen nicht erhöht
    • Aufmerksamkeitsdefizit in einem 5-Choice-Continuous Performance Test (5C-CPT)
  • erhöhte Empfindlichkeit auf:7
    • Alkohol
    • Kokain
    • Methamphetamin

Dopaminfreisetzung im dorsalen Striatum verringert.8
Dopaminsynthese und Dopamin-Umsatz zu Metabolit DOPAC erhöht.8
Die Ergebnisse deuten auf eine Beeinflussung des präsynaptischen Dopaminspiegels durch D4-Rezeptoren hin.

4.1.2. DRD2-KO-Mäuse

D2R-Knockout-Mäuse entwickeln

  • Merkmale der Parkinson-Krankheit9
  • Prolaktinome10
  • chronische Hypophysenhyperplasie1011
  • eine moderate Abnahme des MSH-Gehalts1011
  • D2L-/- Mäuse (mit immer noch funktionellen präsynaptischen D2S-Autorezeptoren) zeigten12
  • verringerte Lokomotion
  • verringertes Aufziehverhalten
  • deutlich weniger Katalepsie und Hemmung der Bewegungsaktivität durch Haloperidol
  • anfänglichen Unterdrückung der motorischen Aktivität durch Quinpirole ähnlich wie bei Wildtyp
  • D2S-Rezeptor funktionierte in den mutierten Mäusen ungefähr genauso gut wie D2L als impulsmodulierender Autorezeptor.

4.2. WKHA rat

  • hyperaktiv
  • nicht impulsiv
  • keine Probleme mit anhaltender Aufmerksamkeit

4.3. Acallosal mouse

  • Hyperaktivität
    • wird erst mit dem Alter hyperaktiv
  • impulsiv
    • Impulsivität nimmt mit der Anzahl der Tests hierzu ab; dies entspricht nicht ADHS
  • Beeinträchtigung bei konditionierten Lernaufgaben

4.4. Hyposexual rat

4.5. PCB-exposed rat

  • Hyperaktivität
  • keine Daueraufmerksamkeitsprobleme

4.6. Lead-exposed mouse

  • Hyperaktivität
  • Ataxie
  • weitere Symptome von Bleivergiftung gut von ADHS abgrenzbar

4.7. Rat reared in social isolation

  • Hyperaktivität in neuer Umgebung
  • erhöhte Auslassungsfehler
  • Ausdauerprobleme
  • keine Impulsivität
  • keine Beeinträchtigung bei der Messung der Aufgabenerfassung im 5-choice serial reaction time (5-CSRT)-Test für anhaltende Aufmerksamkeit

4.8. TAAR-1-KO-Maus

  • verringerte Präpulshemmung13
  • unverändert:13
    • Gewicht, Größe, Körpertemperatur
    • Angstverhalten
    • Stressreaktionen
  • Amphetamingabe13
    • wirkt stärker psychomotorisch stimulierend
    • erhöhter Anstieg von Dopamin und Noradrenalin im dorsalen Striatum
    • korreliert mit Anstieg der hochaffinen D2-Rezeptoren (D2-high) im Striatum um 262 % (48,5 % D2-high-Rezeptoren im Stratum im Vergleich zu 18,5 % bei normalen Mäusen)

4.9. MACROD1- und MACROD2-KO-Mäuse

MACROD1-KO-Mäuse zeigen:

  • motorische Koordinationsprobleme14
    • nur bei Weibchen

MACROD2-KO-Mäuse zeigen:

  • Hyperaktivität14
    • im Alter weiter zunehmens
  • bradykinetisches Gangbild (langsamerer und schlurfender Gang, wie bei Parkinson)

4.10. Neonatale Nikotin-Maus

Ratten, die vorgeburtlich oder in den ersten Lebenstagen Nikotin ausgesetzt waren, zeigten

  • Hypoaktivität bei Nikotinexposition an Tag 8 bis 1415

Ratten, deren Mutter während der Schwangerschaft und während der ersten Wochen nach der Geburt Nikotin ausgesetzt war, zeigten

  • Hyperaktivität16
    • bei männlichen wie weiblichen Nachkommen
    • Höhepunkt während der “aktiven” oder dunklen Phase des Hell-Dunkel-Zyklus
    • verringert durch oral gegebenes MPH
    • anders: keine spontane Hyperaktivität17
  • Aufmerksamkeitsprobleme17
    • nur bei Männchen
  • Arbeitsgedächtnisprobleme17
    • nur bei Männchen
  • keine Impulsivität17
  • kein angstähnliches Verhalten17

4.11. 5-HT2C-KO-Maus

Die Serotonin-2c-Rezeptor-KO-Maus zeigte:18

  • Aufmerksamkeitsprobleme im 5-choice serial reaction time task (5CSRTT)
  • Lernprobleme
  • keine Inhibitionsprobleme

4.12. nAchR-KO-Mäuse

Nikotin-Acetylcholin-Rezeptor-KO-Mäuse zeigten je nach deaktiviertem Rezeptorsubtyp unterschiedliche Symptome:

  • Alpha 5: Abnahme der Genauigkeit19
  • Alpha 7: Aufmerksamkeitsdefizit bei 5CSRTT20
  • Beta 2: Defizit bei anhaltender Aufmerksamkeit (5CSRTT)21

4.13. GFAP-DNSynCAM1-Maus

Das Adhäsionsmolekül SynCAM1 ist beteiligt an der Differenzierung und Organisation von Synapsen.
In Astrozyten22

  • vermittelt SynCAM1 die adhäsive Kommunikation
    • zwischen Astrozyten untereinander
    • zwischen Glia und Neuronen
  • ist SynCAM1 funktionell mit erbB4-Rezeptoren verknüpft, die an der Kontrolle sowohl der neuronalen/glialen Entwicklung als auch der reifen neuronalen und glialen Funktion beteiligt sind

Mäuse mit einer astrozytenspezifischen dominant-negativen Form von SynCAM1 (GFAP-DNSynCAM1-Mäuse) zeigen

  • tageszeitliche Bewegungsaktivität gestört
    • verstärkten und häufigeren Aktivitätsepisoden während des Tages (wenn die Tiere normalerweise schlafen)
    • verkürzte Ruhephasen
  • hohe Grundaktivität in der Dunkelheit (der wachen/aktiven Zeit der Nagetiere)
    • AMP verringert diese
  • Angst verringert
    • auf vermeidbare und unvermeidbare Reize

4.14. 14-3-3γ-heterozygote KO-Mäuse

Während monozygote 14-3-3γ KO-Mäuse noch vor der Geburt sterben zeigen heterozygote 14-3-3γ KO-Mäuse zeigen:23

  • Entwicklungsverzögerung
  • Hyperaktivität
  • Depressionsähnliches Verhalten
  • erhöhte Empfindlichkeit auf akuten Stress

14-3-3γ spielt zellulären Prozesse eine vielfältige Rolle. 14-3-3γ ist im Gehirn angereichert.
14-3-3γ ist an neurologischen und psychiatrischen Krankheiten beteiligt, z.B.

  • Williams-Beuren-Syndrom
  • Creutzfeldt-Jakob-Krankheit

4.15. NMDA-Agonist-Maus

MK-801 (Dizocilpin) ist ein N-Methyl-D-Aspartat-Rezeptor-Agonist, der verschiedene Symptome unterschiedlicher neuropsychiatrischer Störungen dosisabhängig induzieren kann. Bei Mäusen newirkt:24
Niedrig dosiertes MK-801 (0,01 mg / kg):

  • Räumliches Gedächtnis beeinträchtigt
  • Impulsivität
    Mittel dosiertes MK-801 (0,12 mg / kg):
  • Hyperaktivität
  • soziale Degizite
    Hoch dosiertes MK-801 (0,2 bis 0,3 mg / kg):
  • verringerte Selbsthygiene

  1. Russell, Sagvolden, Johansen (2005): Animal models of attention-deficit hyperactivity disorder. Behav Brain Funct. 2005 Jul 15;1:9. doi: 10.1186/1744-9081-1-9. PMID: 16022733; PMCID: PMC1180819.

  2. Sagvolden, Russell, Aase, Johansen, Farshbaf (2005): Rodent models of attention-deficit/hyperactivity disorder. Biol Psychiatry. 2005 Jun 1;57(11):1239-47. doi: 10.1016/j.biopsych.2005.02.002. PMID: 15949994. REVIEW

  3. Ferré S, Belcher AM, Bonaventura J, Quiroz C, Sánchez-Soto M, Casadó-Anguera V, Cai NS, Moreno E, Boateng CA, Keck TM, Florán B, Earley CJ, Ciruela F, Casadó V, Rubinstein M, Volkow ND (2022): Functional and pharmacological role of the dopamine D4 receptor and its polymorphic variants. Front Endocrinol (Lausanne). 2022 Sep 30;13:1014678. doi: 10.3389/fendo.2022.1014678. PMID: 36267569; PMCID: PMC9578002. REVIEW

  4. Rubinstein M, Cepeda C, Hurst RS, Flores-Hernandez J, Ariano MA, Falzone TL, Kozell LB, Meshul CK, Bunzow JR, Low MJ, Levine MS, Grandy DK (2001): Dopamine D4 receptor-deficient mice display cortical hyperexcitability. J Neurosci. 2001 Jun 1;21(11):3756-63. doi: 10.1523/JNEUROSCI.21-11-03756.2001. PMID: 11356863; PMCID: PMC6762699.

  5. Bonaventura J, Quiroz C, Cai NS, Rubinstein M, Tanda G, Ferré S (2017): Key role of the dopamine D4 receptor in the modulation of corticostriatal glutamatergic neurotransmission. Sci Adv. 2017 Jan 11;3(1):e1601631. doi: 10.1126/sciadv.1601631. PMID: 28097219; PMCID: PMC5226642.

  6. Helms CM, Gubner NR, Wilhelm CJ, Mitchell SH, Grandy DK (2008): D4 receptor deficiency in mice has limited effects on impulsivity and novelty seeking. Pharmacol Biochem Behav. 2008 Sep;90(3):387-93. doi: 10.1016/j.pbb.2008.03.013. PMID: 18456309; PMCID: PMC2603181.

  7. Rubinstein M, Phillips TJ, Bunzow JR, Falzone TL, Dziewczapolski G, Zhang G, Fang Y, Larson JL, McDougall JA, Chester JA, Saez C, Pugsley TA, Gershanik O, Low MJ, Grandy DK (1997): Mice lacking dopamine D4 receptors are supersensitive to ethanol, cocaine, and methamphetamine. Cell. 1997 Sep 19;90(6):991-1001. doi: 10.1016/s0092-8674(00)80365-7. PMID: 9323127.

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  13. Wolinsky, Swanson, Smith, Zhong, Borowsky, Seeman, Branchek, Gerald (2007): The Trace Amine 1 receptor knockout mouse: an animal model with relevance to schizophrenia. Genes Brain Behav. 2007 Oct;6(7):628-39. doi: 10.1111/j.1601-183X.2006.00292.x. PMID: 17212650.

  14. Crawford, Oliver, Agnew, Hunn, Ahel (2021): Behavioural Characterisation of Macrod1 and Macrod2 Knockout Mice. Cells. 2021 Feb 10;10(2):368. doi: 10.3390/cells10020368. PMID: 33578760; PMCID: PMC7916507.

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Diese Seite wurde am 04.10.2023 zuletzt aktualisiert.