Inducción y diversos indicadores de evaluación de la encefalomielitis autoinmune experimental
Summary
El presente protocolo describe la inducción de encefalomielitis autoinmune experimental en un modelo de ratón utilizando glicoproteína oligodendrocitos de mielina y monitoreando el proceso de la enfermedad utilizando un sistema de puntuación clínica. Los síntomas experimentales relacionados con la encefalomielitis autoinmune se analizan mediante análisis de tomografía microcomputarizada de fémur de ratón y prueba de campo abierto para evaluar el proceso de la enfermedad de manera integral.
Abstract
La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad autoinmune típica del sistema nervioso central (SNC) caracterizada por infiltración inflamatoria, desmielinización y daño axonal. Actualmente, no existen medidas para curar la EM por completo, pero hay múltiples terapias modificadoras de la enfermedad (DMT) disponibles para controlar y mitigar la progresión de la enfermedad. Existen similitudes significativas entre las características patológicas del SNC de la encefalomielitis autoinmune experimental (EAE) y los pacientes con EM. EAE se ha utilizado ampliamente como modelo representativo para determinar la eficacia de los fármacos para la EM y explorar el desarrollo de nuevas terapias para la enfermedad de la EM. La inducción activa de EAE en ratones tiene un efecto estable y reproducible y es particularmente adecuada para estudiar los efectos de fármacos o genes sobre la neuroinflamación autoinmune. El método de inmunización de ratones C57BL / 6J con glicoproteína oligodendrocitos de mielina (MOG35-55) y la evaluación diaria de los síntomas de la enfermedad utilizando un sistema de puntuación clínica se comparte principalmente. Dada la compleja etiología de la EM con diversas manifestaciones clínicas, el sistema de puntuación clínica existente no puede satisfacer la evaluación del tratamiento de la enfermedad. Para evitar las deficiencias de una sola intervención, se crean nuevos indicadores para evaluar la EAE basados en las manifestaciones clínicas de estados de ánimo similares a la ansiedad y la osteoporosis en pacientes con EM para proporcionar una evaluación más completa del tratamiento de la EM.
Introduction
Las enfermedades autoinmunes son un espectro de trastornos causados por la respuesta inmune del sistema inmune a sus propios antígenos que resultan en daño o disfunción tisular1. La esclerosis múltiple (EM) es una enfermedad autoinmune crónica de polineuropatía en el sistema nervioso central (SNC), caracterizada por infiltración inflamatoria, desmielinización y degeneración axonal neuronal 2,3. En la actualidad, la EM ha afectado a hasta 2,5 millones de personas en todo el mundo, en su mayoría jóvenes y de mediana edad de entre 20 y 40 años, que a menudo son la columna vertebral de sus familias y de la sociedad. Esto ha causado un impacto y daño considerable a las familias y a la sociedad 2,4.
La EM es una enfermedad multifactorial con manifestaciones clínicas diversas y complejas. Además de los trastornos neurológicos clásicos caracterizados por infiltración inflamatoria y desmielinización, la EM a menudo muestra discapacidad visual, discinesia de las extremidades y trastornos cognitivos y emocionales 5,6,7. Si los pacientes con EM no reciben el tratamiento adecuado y correcto, la mitad de ellos vivirá en sillas de ruedas después de 20 años, y casi la mitad de ellos experimentará síntomas depresivos y de ansiedad, lo que llevará a niveles mucho más altos de ideación suicida que la población general 8,9.
A pesar de un largo período de investigación, la etiología de la EM sigue siendo difícil de alcanzar, y la patogénesis de la EM aún no se ha dilucidado. Los modelos animales de EM han permitido servir como herramientas de prueba para explorar el desarrollo de enfermedades y nuevos enfoques terapéuticos, a pesar de las diferencias significativas entre los sistemas inmunológico roedor y humano, mientras que al mismo tiempo comparten algunos principios básicos. La encefalomielitis autoinmune experimental (EAE) es actualmente el modelo animal ideal para estudiar la EM, que utiliza la inmunidad a los autoantígenos de las proteínas de mielina para inducir la autoinmunidad a los componentes del SNC en ratones susceptibles, con la adición de adyuvante completo de Freund (CFA) y toxina pertussis (PTX) para mejorar la respuesta inmune humoral. Dependiendo de los antecedentes genéticos y los antígenos inmunes, se obtienen diferentes procesos de la enfermedad, incluidos los agudos, recurrentes-remitentes o crónicos, para imitar varias formas clínicas de EM10,11,12. Los inmunógenos relevantes comúnmente utilizados en la construcción de modelos EAE provienen de proteínas auto-SNC, como la proteína básica de mielina (MBP), la proteína proteolípida (PLP) o la glicoproteína oligodendrocitos de mielina (MOG). Los ratones SJL/L inmunizados con MBP o PLP desarrollan un curso recurrente-remitente, y MOG desencadena EAE progresiva crónica en ratones C57BL / 611,12,13.
El objetivo principal de la terapia modificadora de la enfermedad (DMT) es minimizar los síntomas de la enfermedad y mejorar la función6. Varios medicamentos se usan clínicamente para aliviar la EM, pero aún no se ha utilizado ningún medicamento para curarla por completo, lo que revela la necesidad de un tratamiento sinérgico. Los ratones C57BL/6 son actualmente los más utilizados para construir ratones transgénicos, y en este trabajo se utilizó un modelo EAE inducido por MOG35-55 en ratones C57BL/6J con una escala de 5 puntos para monitorizar la progresión de la enfermedad. Los modelos EAE también sufren de estados de ánimo similares a la ansiedad y pérdida ósea, y las lesiones desmielinizantes ampliamente conocidas. Aquí también se describe el método para evaluar los síntomas de EAE desde múltiples perspectivas mediante prueba de campo abierto y análisis de microtomografía computarizada (Micro-CT).
Protocol
Representative Results
Discussion
El SM es una enfermedad inflamatoria desmielinizante del SNC y es uno de los trastornos neurológicos más comunes que causan discapacidad crónica en los jóvenes, imponiendo una gran carga a las familias y a la sociedad 3,4. La EM siempre ha sido clasificada como una enfermedad autoinmune mediada por células T específicas de órganos, induciendo al sistema autoinmune a erosionar lentamente el SNC, lo que involucrará múltiples sistemas en todo el cuerpo<sup …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores reconocen el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (32070768, 31871404, 31900658, 32270754) y el Laboratorio Estatal Clave de Investigación de Medicamentos.
Materials
| 1 mL syringe(with 26 G needle) | Shanghai Kindly Medical Instruments Co., Ltd | 60017031 | |
| 2 mL microcentrifuge tube | HAIKELASI | KY-LXG2A | |
| 22 G needle | Shanghai Kindly Medical Instruments Co., Ltd | 60017208 | |
| Complete Freund’s Adjuvant | Sigma | F5881 | Stored at 4 °C, 1 mg of heat-inactivated MTB (H37Ra) per mL |
| Conditioned place preference system | Shanghai Jiliang Software Technology Co., Ltd | Animal behavior | |
| Ethanol | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd | 10009218 | Stored at RT |
| Locomotion activity (open field) video analysis system | Shanghai Jiliang Software Technology Co., Ltd | DigBehv-002 | Animal behavior |
| MOG35-55 peptide | Gill Biochemical Co., Ltd | GLS-Y-M-03590 | Stored at -20 °C |
| Mycobacterium tuberculosis H37Ra | BD | 231141 | Stored at 4 °C |
| Open field reaction chamber | Shanghai Jiliang Software Technology Co., Ltd | Animal behavior | |
| Pertussis toxin | Calbiochem | 516560 | Stored at 4 °C |
| Phosphate Buffered Saline | Made in our laboratory | ||
| Scissor | Shanghai Medical Instrument (group) Co., Ltd | J21010 | |
| Sealing film | Heathrow Scientific | HS 234526B | |
| Sorvall Legend Micro 21R Microcentrifuge | Thermo Scientific | 75002447 | |
| Steel ball | QIAGEN | 69975 | |
| TissueLyser II | QIAGEN | 85300 | |
| Tweezer | Shanghai Medical Instrument (group) Co., Ltd | JD1060 | |
| μCT 35 desktop microCT scanner | Scanco Medical AG, Bassersdorf, Switzerland |
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