This manuscript describes the methods for induction and scoring of the experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) model, together with the assessment of immune cell distribution and mRNA cytokine levels in lymph nodes, spleen, blood and spinal cord using flow cytometry and quantitative PCR, respectively, at various disease phases.
A esclerose múltipla é presumido ser uma doença auto-imune inflamatória, que é caracterizada pela formação de lesões no sistema nervoso central (SNC), resultando na deterioração cognitiva e motora. encefalomielite auto-imune experimental (EAE) é um modelo animal útil de EM, uma vez que também é caracterizada pela formação de lesões no sistema nervoso central, perturbações do motor e também é accionado por meio de reacções auto-imunes e inflamatórias. Um dos modelos de EAE é induzida com um péptido derivado da proteína de mielina de oligodendrócitos (MOG) 35-55 em ratos. Os ratos EAE desenvolver um curso doença progressiva. Este curso é dividido em três fases: a fase pré-clínica (dia 0-9), o início da doença (dia 10-11) e a fase aguda (dias 12-14). MS e EAE são induzidas por células T auto-reactivas que se infiltram no SNC. Estas células T segregam citocinas e quimiocinas que conduzem ao recrutamento de outras células do sistema imunológico. Por conseguinte, a distribuição de células imunes na medula espinal durante as três fases da doença foi investigado. Para realçar o ponto de tempo de doença em que a activação / proliferação / acumulação de células T, células B e monócitos é iniciado, a distribuição de células imunes em nódulos linfáticos, baço e sangue foi também avaliada. Além disso, foram determinados os níveis de diversas citocinas (IL-1, IL-6, IL-23, TNFa, IFN-y) nas três fases da doença, para ganhar conhecimento sobre os processos inflamatórios da doença. Em conclusão, os dados fornecem uma visão geral do perfil funcional das células imunitárias durante EAE patologia.
A esclerose múltipla (MS) e a sua correspondente modelo animal, a encefalomielite autoimune experimental (EAE), mostram alterações neuroinflamação auto-imunes do sistema nervoso central (SNC). Cedo lesões de EM e EAE activas são caracterizadas pela presença de células imunes infiltradas. A etiologia da EM é desconhecida, mas é amplamente consideradas como envolvendo a destruição de mielina mediada por células T auto-reactivas. Estas células T auto-reactivas secretam citoquinas pró-inflamatórias e quimiocinas que atraem outras células imunitárias tais como células B, monócitos e neutrófilos provenientes da circulação. Os monócitos diferenciam-se em macrófagos. O interferão gama (IFN-y) secretado por células T auto-reactivas polariza os macrófagos em macrófagos pró-inflamatórias. As citocinas pró-inflamatórias macrófagos de libertação e de espécies reativas de oxigênio que promovem a apoptose em oligodendrócitos. A morte de oligodendrócitos conduz a desmielinização. Além disso, as células B diferenciam-se em pcélulas LASMA e auto-anticorpos contra a libertação da bainha de mielina, resultando na degradação de mielina. A perda de mielina leva a degradação de axónios e neurónios e, assim, para a formação de locais de lesão no SNC, que representam a característica principal de um MS. No sistema nervoso periférico, as células T e as células B são activadas nos nódulos linfáticos, que proliferam no baço e migram através da circulação para o sistema nervoso central. Os monócitos e neutrófilos proliferam na medula óssea e também migram através da circulação para o sistema nervoso central.
Leucócitos extravasamento a partir da medula óssea, baço e nódulos linfáticos para o sangue ou a partir da corrente sanguínea para o SNC é um processo de passos múltiplos que depende de vários factores, incluindo interacções moleculares entre leucócitos e endotélio mediadas por quimiocinas e receptores de quimiocina. A produção de quimiocinas por vários tipos de células podem ser induzidas durante a reactio imuneN por citocinas como factor de necrose tumoral-α (TNFa), IFN-y e interleucina-6 (IL-6), que, subsequentemente, recruta células imunes para o local da inflamação 2,3. Células imunes apresentar um subconjunto de receptores de quimiocina na sua superfície, dependendo do tipo de célula e via de migração para o local inflamatório. Assim, CXCR2, CCR1 e CXCR1 são expressas em neutrófilos maduros na medula óssea e no sangue 4, e a ligação dos seus ligandos, CXCL2, CCL5 ou CXCL6, respectivamente, activa os neutrófilos e promove a sua adesão ao endotélio e, subsequentemente, a migração das células tecidos em 5-9. CCL2 e CCL20 atrair monócitos e células Th1 / Th17 10, que expressam CCR2 11 e 12 CCR6, respectivamente. CCR1 e CCR5, expressas por diferentes tipos de células, incluindo células T, monócitos e macrófagos, 13, ligam-se CCL3, CCL5 e CCL7 e são regulados positivamente durante 14 MS. CXCR3 é expresso em células T e liga-se CCL9, CCL10 eCCL11 15.
Uma estratégia principal no tratamento de MS é a depleção de células do sistema imunológico ou a prevenção da infiltração de células imunitárias para o SNC. Por isso, o bloqueio dos receptores de quimioquinas específicas tem sido investigada na EAE. Antagonismo ou eliminação genética de CCR1 16, CCR2 17, CCR7 18 ou CXCR2 19 reduz EAE patologia, ao passo que o antagonismo ou eliminação genética de CCR1 20, CCR5 20 ou CXCR3 21 não reduziu a patologia. Assim, a expressão de receptores específicos de quimiocinas nos leucócitos é crucial para a infiltração do último para o SNC e determina o curso da EAE.
A depleção de células imunes é uma estratégia de tratamento eficaz para pacientes com EM, porque as células imunitárias infiltrados libertar citocinas, tais como TNFa, IL-6 e IL-1β, que, por sua vez, promovem o processo inflamatório ou a degradação dos neurónios 22. Além disso, auto-células Th1 IFN-y reactivos solte, que por sua vez estimula os macrófagos para libertar o TNFa, IL-1β e IL-23.
Este manuscrito descreve a indução de EAE, a determinação da distribuição de células imunitárias e os níveis de citocinas (ARNm) em vários tecidos em ratinhos EAE. As células foram isoladas em diferentes pontos de tempo durante o curso da doença para fornecer uma visão geral dependente do tempo dos processos inflamatórios que conduzem finalmente à formação de lesões no sistema nervoso central.
O modelo de EAE descrito aqui tem recebido mais atenção como um modelo de MS e é utilizado rotineiramente em testar estratégias terapêuticas para MS 32. A doença do rato apresenta muitas características clínicas e histológicas de MS e é causada pela indução de auto-imunidade a antígenos neuronais. A sensibilidade aos antigénios de mielina está associada com disfunção cerebral barreira sangue e, desse modo, a infiltração de células imunes para o SNC. Nossos resultados mostram que as célula…
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by the Else Kröner-Fresenius Foundation (EKFS) Research Training Group Translational Research Innovation – Pharma (TRIP) and by the “Landesoffensive zur Entwicklung wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz (LOEWE), Schwerpunkt: Anwendungsorientierte Arzneimittelforschung” of the State of Hesse.
ABI Prism 7500 Sequence Detection System | Applied Biosystems, Austin, USA | quantitative PCR system | |
Accutase | Sigma Aldrich Munich, Germany | A6964 | cell detachment solution |
CD3-PE-CF594 | BD, Heidelberg, Germany | 562286 | |
CD4-V500 | BD, Heidelberg, Germany | 560782 | |
CD8-eFluor650 | eBioscience, Frankfurt, Germany | 95-0081-42 | |
CD11b-eFluor605 | eBioscience, Frankfurt, Germany | 93-0112-42 | |
CD11c-AlexaFluor700 | BD, Heidelberg, Germany | 560583 | |
CD19-APC-H7 | BD, Heidelberg, Germany | 560143 | |
CD45-Vioblue | Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach, Germany | 130-092-910 | |
CompBeads | BD, Heidelberg, Germany | 552843 | compensation beads |
Collagenase A | Sigma Aldrich Munich, Germany | C0130 | |
Cytometric absolute count standard | Polyscience, Eppelheim, Germany | BLI-580-10 | |
Cytometer Setup and Tracking beads | BD, Heidelberg, Germany | 642412 | |
DNase I | Sigma Aldrich Munich, Germany | D5025 | |
EAE Kit | Hooke Laboratories, Lawrence, USA | EK2110 | |
F4/80-PE-Cy7 | BioLegend, Fell, Germany | 123114 | |
First Strand cDNA-Synthesis kit | Thermo Scientific, Schwerte, Germany | K1612 | |
Fc receptor-1 blocking buffer | Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach, Germany | 130-092-575 | |
Flow cytometric absolute count standard | Polyscience, Eppelheim, Germany | 580 | |
FlowJo software v10 | Treestar, Ashland, USA | flow cytometry software | |
LSRII/Fortessa | BD, Heidelberg, Germany | flow cytometer | |
Ly6G-APC-Cy7 | BD, Heidelberg, Germany | 560600 | |
Lysing solution | BD, Heidelberg, Germany | 349202 | |
Maxima SYBR Green | Thermo Scientific, Schwerte, Germany | K0221 | fluorescent DNA binding dye |
RNeasy Mini Kit | Qiagen, Hilden, Germany | 74104 | RNA extraction kit |