Titelaufnahme

Titel
CD3+ T Zell-Verteilung in Lewis- und Zitterrattenhirnen nach Induktion von MBP-spezifischer experimenteller Autoimmunenzephalomyelitis (EAE)
Weitere Titel
Distribution of CD3+ T cells in the Brains of Lewis and Zitter Rats upon Induction of MBP-specific Experimental Autoimmune Encephalitis (EAE)
VerfasserMödlagl, Verena
GutachterJäger, Silke
Erschienen2017
Datum der AbgabeJuni 2017
SpracheEnglisch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Zitterratten / Experimentelle Autoimmunenzephalomyelitis / Multiple Sklerose / Passiv-Transfer MBP-EAE / CD3+ T Zellen / Lewis Ratten / Zitter Pathologien
Schlagwörter (EN)Zitter rats / Experimental autoimmune encephalomyelitis / Multiple sclerosis / Passive transfer MBP-EAE / CD3+ T cells / Lewis rats / Zitter pathologies
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Hintergrund:

Multiple Sklerose (MS) ist eine vielgestaltige, chronische, entzündliche Erkrankung des menschlichen Zentralnervensystems (ZNS), die zu schweren Beeinträchtigungen führt, welche durch eine Entmarkung neuronaler Axone ausgelöst werden. Da diese Krankheit nicht heilbar ist und es, vor allem für das progressive Stadium, kaum Medikamente gibt, ist es wichtig, die Krankheitsmechanismen besser zu verstehen. Die experimentelle autoimmune Enzephalomyelitis (EAE) ist das in der MS Forschung gebräuchlichste Tiermodell, jedoch spiegelt jedes dieser Modelle nur einige Charakteristiken der Krankheit wider, weshalb eine Übertragung der Ergebnisse auf die menschliche Erkrankung mit Vorsicht zu interpretieren ist. Die Zitterratten haben viele Pathologien mit MS gemeinsam und diese Studie ist die erste, die die EAE mit den Zitterratten für die MS Forschung in Verbindung bringt.

Methoden:

Zitterratten wurden auf den Lewis Hintergrund gezüchtet (LuZiZi). T Zellen, die spezifisch gegen das basische Myelinprotein (MBP) gerichtet sind, wurden aus Lewis and LuZiZi Ratten entnommen, kultiviert und für die Induktion von passiver Transfer-MBP-EAE bei 115 Ratten eingesetzt. 56 Ratten waren vom LuZiZi Genotyp und 59 Lewis Ratten dienten als Kontrollen. Objektträger mit Gehirngewebsproben wurden für CD3 immunhistochemisch gefärbt. Die CD3+ Zellquantität wurde in bestimmten Regionen in Zellen pro mm2 ermittelt. Sie wurden eingeteilt in parenchymale Zellen und perivaskuläre Ansammlungen. Die Ratten wurden in sechzehn Kategorien eingeteilt, basierend auf dem Genotyp der Ratten (Lewis/LuZiZi), dem Genotyp der T Zellen (Lewis/LuZiZi), dem Alter der Tiere (jung: vier Monate/alt: acht Monate) und auf dem Zeitpunkt der Gewebeentnahme nach der T Zell Injektion (Tag sechs (d6)/Tag zehn (d10)).

Ergebnisse:

T Zell-Anhäufungen bildeten sich sowohl in Lewis, als auch in LuZiZi Ratten vorwiegend im Cortex, dem Mittelhirn, vor allem in der Substantia nigra, im Hypothalamus, der Habenula, dem Kleinhirn, im Pons und im verlängerten Rückenmark. Insgesamt führte der Lewis Genotyp zu mehr T Zell Infiltrate am 6. Tag nach Krankheitsinduktion, während das am Tag 10 vorwiegend bei den LuZiZi Ratten der Fall war. Lewis Ratten zeigten mehr und stärker ausgebildete perivaskuläre Ansammlungen. Die Injektion von Lewis T Zellen führte mehrheitlich zu einer stärkeren Entzündung als bei LuZiZi T Zellen. Darüber hinaus wurden mehr und größere T Zell Ansammlungen um Blutgefäße gefunden. Interaktionen zwischen dem Genotyp der injizierten T Zellen und dem der EAE Ratten waren statistisch signifikant. In LuZiZi Ratten zeigten für gewöhnlich die jungen Tiere eine gesteigerte Anzahl an parenchymalen T Zellen.

Schlussfolgerung:

Zusammengefasst, eröffnet das LuZiZi Ratten EAE Modell sicherlich neue Perspektiven in der MS Forschung und viele Charakteristiken dieser Ratten müssen weiter erforscht werden.

Zusammenfassung (Englisch)

Background:

Multiple sclerosis (MS) is a heterogeneous, chronic, inflammatory disease of the human central nervous system (CNS) that leads to major disabilities through demyelination of neuronal axons. As the disease is not curable and medication for the progressive stage is sparse, there is the need of a better understanding of underlying mechanisms. Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) is the most common animal research model for MS, however, each model just reflects some characteristics of the disease and translation of results into human disease must be done with caution. The zitter rat shares many pathologies with MS and this study is the first one, to draw the line between EAE and zitter rats for MS research.

Methods:

Zitter rats were inbred on the Lewis background (LuZiZi). Myelin basic protein (MBP)-specific T cells derived from Lewis and LuZiZi rats have been cultivated. Passive transfer of MBP-EAE has been performed on 115 rats. 56 of them were of the LuZiZi genotype and 59 Lewis rats served as controls. The brain tissue sample slides were stained for CD3 by immunohistochemistry. CD3+ cell quantity in specific regions was determined by counting and reported in cells per mm2. They were subdivided into parenchymally distributed cells and cells within perivascular cuffs. The rats were divided into sixteen categories according to animal strain (Lewis/LuZiZi rat), origin of injected T cells (Lewis/LuZiZi rat), animal age (young: four months/old: eight months) and time point of tissue harvest after T cell injection (day six (d6)/day ten (d10)).

Results:

T cells primarily accumulated in the cortex, the midbrain, particularly in the substantia nigra, in the hypothalamus, the habenula, cerebellum, pons and medulla oblongata. This was the case for both, Lewis and LuZiZi rats. Overall, the Lewis genotype seemed to trigger more infiltrating T cells at d6 and in LuZiZi rats this was the case at d10 with a few exemptions, like the cerebellar white matter. Lewis rats showed more prominent perivascular cuffs. The injection of Lewis T cells mostly caused more severe inflammation than LuZiZi T cells did. Additionally, more and bigger T cell cuffs around blood vessels were found. There were significant interactions between the genotype of the injected T cells and the EAE rats. In LuZiZi rats, usually the young rodents showed an elevated number of parenchymal T cells.

Conclusion:

In conclusion, the LuZiZi rat EAE model surely offers new perspectives for MS research and many characteristics of these rats must be further explored.