Bibliographic Metadata

Title
Neuropathologische Veränderungen bei Katzen mit FEPSO (feline complex partial cluster seizures with orofacial involvement)
Additional Titles
Neuropathological changes in cats with FEPSO (feline complex partial seizures cluster with orofacial involvement)
AuthorFrench, Maria
Thesis advisorMacho, Michaela
Published2015
Date of SubmissionJune 2015
LanguageGerman
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)FEPSO / Mikroglia / LGI1 / VGKC / C9neo / Iba1 / GFAP / MAP2 / NeuN
Keywords (EN)FEPSO / Microglia / LGI1 / VGKC / C9neo / Iba1 / GFAP / MAP2 / NeuN
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

Ziel: Bei der humanen VGKC-Enzephalitis sind die AK primär gegen LGI1 (Leucin-reiches, gliom-inaktiviertes sezerniertes neuronales Protein-1) gerichtet. Für kurze Zeit wurden auch bei Katzen mit spezifischen Krampfanfällen (feline complex partial cluster seizures with orofacial involvement (FEPSO)) Antikörper gegen LGI1 im Serum nachgewiesen. In den bisher publizierten Papers wurden Entzündungen und neuronale Degeneration im Hippocampus beschrieben. Ob es solche neurologische Veränderungen auch außerhalb des Hippocampus gibt, ist bis jetzt unklar.

Methoden: Mittels immunhistochemischer Techniken wird gezeigt, wo sich im Gehirn entzündliche Infiltrate befinden. CD3 für T-Lymphozyten wird dabei als Marker eingesetzt. Es wird auch analysiert, ob in diesen Regionen Anzeichen für neuronalen Zellverlust festzustellen sind. Mittels TUNEL-Assay-Doppelfärbungen mit NeuN und Map2, mit dem apoptotische Zellen dargestellt werden können, wird akuter Zellverlust sichtbar gemacht. Mithilfe immunhistochemischer Färbungen für IgG und Komplement-Endkomplex-C9neo wird untersucht, ob der Verlust der Nervenzellen durch Antikörper verursacht und komplement-mediiert ist. Mit der Immunfluoreszenz-Methode wurden die pathologischen Veränderungen in Nervenzellen mittels Doppelfärbungen mit NeuN/Iba1, NeuN/GFAP, Immunoglobulin /C9neo dargestellt.

Ergebnisse: Während des Experiments wurde eine quantitative und qualitative Bewertung von 11 Katzen mit FEPSO mit einem ausgeprägten klinischen Bild und einer Erkrankungsdauer von 2 Tagen bis zu 2 Jahren untersucht. Es wurden folgende Gehirnareale beobachtet: Cerebellum, Medulla Oblongata, Basalganglien, Hippocampus in den zentralen Regionen CA4-3, CA1-2 sowie in den anliegenden Arealen: Subiculum, Presubiculum, Parasubiculum, Neocortex. Infiltrate wurden in der Medulla Oblongata, den Basalganglien, im Cortex und in den anliegenden Arealen des Hippocampus gefunden, aber am häufigsten kommen sie im Hippocampus vor. Veränderungen dieser Art wurden in 7 Fällen von 11 Tieren nachgewiesen. Sie weisen auch Komplementablagerungen, Immunglobulinablagerung und degenerativen Nervenzellenverlust in anliegenden Arealen des Hippocampus auf, was darauf schließen lässt, dass die Funktion der Blut-Hirn-Schranke in diesen Bereichen des Hippocampus bei den untersuchten Tieren beeinträchtigt war. Bei Präparat D345/1 wurden komplement-mediierter Nervenzellenverlust und Immunglobulinablagerungen im Cortex, Taenia tecta, dextra nachgewiesen, was auch auf eine Beeinträchtigung der Blut-Hirn-Schranke hinweist. Im Cerebellum wurden keine Infiltrate, Komplementablagerungen oder pathologischer Nervenzellenverlust gefunden. Es wurde keine Demyelinisierung bei Axonen gefunden, aber infiltrative Veränderungen in der Weißen Substanz (Präparat T 1703/3) weisen auf wahrscheinliche entzündliche Prozesse hin.

Die pathologischen Ausprägungen im gegebenen Fall können einen teilweise reversiblen Charakter haben. Dies bedeutet, dass das Vorliegen epileptischer Anfälle bei den Tieren sich nur klinisch gezeigt hat und das Erkrankungsstadium noch nicht zu irreversiblen pathophysiologischen Störungen geführt hat. Das könnte eine Erklärung dafür sein, dass wir außerhalb des limbischen Systems begrenzte Veränderungen gefunden haben.

Abstract (English)

Objektive: In human VGKC encephalitis antibodies are mainly directed against LGI1 (leucin-rich, glioma-inactivated protein 1). Researchers have also found antibodies against LGI1 in the serum of cats with specific seizures (feline complex partial cluster seizures with orofacial involvement (FEPSO)). Recent scientific articles have reported inflammatory processes and neuronal degeneration in the hippocampus. Is remains uncear, however, whether such neurological changes exist also outside of the hippocampus.

Methods: By means of immunohistochemical techniques it can be shown where inflammatory infiltrates are located in the brain. CD3 are used as a marker for T-lymphocytes. We analyzed whether there are signs of neuronal cell loss in these regions. TUNEL assay double staining with NeuN and Map2 is used to display apoptotic cells and to make acute cell loss visible. By means of immunohistochemical staining for IgG and complement end complex-C9neo this work analyzes whether the loss of neuronal cells is complement-mediated and caused by antibodies. The immunofluorescence method was used to display pathological changes in the neurons through double staining with NeuN/Iba1, NeuN/GFAP, immunoglobuline /C9neo.

Results: During the experiment a quantitative and qualitative assessment of 11 cats with FEPSO, a distinct clinical picture and a disease duration of 2 days up to 2 years was made. The following areas of the brain were investigated: cerebellum, medulla oblongata, basal ganglia, hippocampus in the central regions CA4-3, CA1-2 as well as the adjacent areas: subiculum, presubiculum, parasubiculum, neocortex. Infiltrates were found in the medulla oblongata, basal ganglia, cortex and the adjacent areas of the hippocampus, but most often they were found in the hippocampus. Changes of this kind were detected in 7 out of 11 of the cats. We also found complement deposits, immunoglobuline deposits and degenerative nerve cell loss in adjacent areas of the hippocampus, which suggests that the function of the blood-brain barrier was impaired in these areas of the hippocampus in the animals studied. In preparation D345/1 complement-mediated nerve cell loss and immunglobuline deposits were detected in the cortex, taenia tecta, dextra, which also indicates that the blood-brain barrier was damaged. In the cerebellum neither infiltrates, complement deposits nor pathological nerve cell loss were found. Demyelisation in axons was not found either, but infiltrative changes in the white matter (preparation T 1703/3) indicate probable inflammatory processes.

The pathological manifestations in the given case can be of a partially reversible nature. This means that epileptic seizures have appeared only clinically in the animals studied and the stage of the disease has not yet led to irreversible pathophysiological disorders. This could explain why we have found only limited changes outside of the limbic system.