Titelaufnahme

Titel
Analyse von Mikrogliaknötchen in experimenteller Autoimmunenzephalomyelitis
Weitere Titel
Analysis of microglial nodules in experimental autoimmune encephalomyelitis
VerfasserSchuhmacher, Bianca
GutachterMacho, Michaela
Erschienen2014
Datum der AbgabeJuni 2014
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)experimentelle Autoimmunenzephalomyelitis (EAE) / Multiple Sklerose (MS) / Mikrogliaknötchen / Mikrogliazellen / Hämagglutinin-Modell / CD8+ T-Lymphozyten / T-Zellinfiltration / αBCrystallin / MHC Moleküle / Axonsphäroide
Schlagwörter (EN)experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) / multiple sclerosis (MS) / microglial nodules / microglia / hemagglutinin-model / CD8+ T lymphocytes / T cell infiltration / αBCrystallin / MHC molecules / axonal bulbs
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Diese Arbeit beschäftigt sich mit den frühen histopathologischen Veränderungen der experimentellen Autoimmunenzephalomyelitis (EAE), dem Tiermodell der Multiplen Sklerose (MS). Besondere Beachtung fanden der Nachweis von Mikrogliaknötchen und deren Zusammenhänge mit frühen axonalen Schädigungen, stressbedingte Veränderungen der Oligodendrozyten, die Aufregulierung von MHC Klasse I Molekülen und die lymphozytäre Pathologie.

Mikrogliaknötchen werden in MS PatientInnen innerhalb initialer Läsionen beschrieben, die noch keine Entmarkung zeigen. Möglicherweise stehen jene Knötchen im Zusammenhang mit Zeichen früher axonaler Schädigung wie Axonsphäroiden und der αBCrystallin-Expression der Oligodendrozyten, die auf stressbedingte Zellveränderungen zurückzuführen sind. Auch eine Aufregulierung von MHC Klasse I Moleküle wurde auf der Oberfläche der Knötchen beschrieben. Zusätzlich ist die Beteiligung der T-Lymphozyten an den frühen pathologischen Veränderungen noch nicht vollständig geklärt. Mikrogliaknötchen werden in MS PatientInnen lediglich in Gebieten ohne T-Zellinfiltration beschrieben, obwohl die Entzündung ein charakteristisches Element der Pathologie der Multiplen Sklerose darstellt.

Für diese Forschungsarbeit wurde ein spezielles EAE Tiermodell verwendet, dass durch die passive Induktion von CD8+ Hämagglutinin-spezifischen T-Lymphozyten gekennzeichnet ist. Es wurden Paraffinschnitte von Gehirn und Rückenmark angefertigt und immunhistochemisch gefärbt.

Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass Mikrogliaknötchen auch im verwendeten EAE Modell entstehen können, allerdings eher repräsentativ für ein späteres Stadium sind. Zusammenhänge zwischen der Axonpathologie und der αBCrystallin-Expression der Oligodendrozyten konnten nicht bestätigt werden. Auch die Expression von MHC Klasse I Molekülen konnte, wie erwartet, nicht spezifisch für Mikrogliaknötchen nachgewiesen werden. Interessanterweise zeigen die Resultate bereits 2,5 Tage nach der EAE Induktion eine Infiltration von T-Lymphozyten, sowie Ko-Lokalisationen von Mikrogliaknötchen und T-Lymphozyten. In allen EAE Stadien konnten T-Lymphozyten in Zusammenhang mit Mikrogliaknötchen nachgewiesen werden, was im Widerspruch zu den in MS PatientInnen beschrienen Mikrogliaknötchen ohne T-Zellinfiltration steht.

Abschließend muss festgestellt werden, dass es auf diesem Gebiet noch immer zu viele Unklarheiten gibt. Es bedarf noch weiterer Forschungsarbeit, um schlussendlich den genauen pathologischen Ablauf beschreiben und in ferner Zukunft möglicherweise auf die eigentliche Ursache von Multipler Sklerose schließen zu können.

Zusammenfassung (Englisch)

This work deals with the early histopathological changes in experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), which is the most common animal model of multiple sclerosis (MS). I focused on the detection of microglial nodules and their relationships with early axonal injury, stress-related changes in oligodendrocytes, the upregulation of MHC class I molecules and the lymphocytic pathology.

It has been shown that microglial nodules are localized within initial MS lesions that do not show any signs of demyelination yet. It is still not clear if those nodules can be associated with early axonal damage, the αBCrystallin expression of oligodendrocytes, which are due to stress-induced cellular changes and the upregulation of MHC class I molecules. Additionally, the involvement of T lymphocytes in the early pathology of MS and EAE is not yet fully understood. Clusters of microglial cells in MS patients have only been located in areas without T-cell infiltration, although inflammation is a characteristic element of the pathology of multiple sclerosis.

In this research, a special EAE animal model was used where CD8+ HA-specific T lymphocytes were passively induced in genetically modified mice. Paraffin sections of brain and spinal cord were stained using immunohistochemical techniques.

The results of this work show that microglial nodules can also arise in the EAE model used, but are seen in later stages. Relationships between the axonal injury and the expression of αBCrystallin in oligodendrocytes could not be confirmed. As expected, the expression of MHC class I molecules could not be detected specifically for microglial nodules. Interestingly, the results show that already 2.5 days after EAE induction T lymphocytes start infiltrating the central nervous system. The results show that during all stages of the disease course T cells can be seen associated to microglial nodules, which differs from MS where nodules are shown in the absence of T cells.

Finally, it must be noted that a lot of controversy remains. Further research is needed to finally describe the exact pathological process and to answer the major question about the cause of multiple sclerosis.