Diermodellen om NMO en TM te bestuderen

Artsen en wetenschappers gebruiken verschillende hulpmiddelen om zeldzame ziekten te bestuderen. Het verzamelen van gegevens en monsters van patiënten is van cruciaal belang om TM en NMO te begrijpen, maar om de basisbiologie van een aandoening te begrijpen, gebruiken wetenschappers gewoonlijk diermodellen van de ziekte. Tot op heden zijn er geen geaccepteerde diermodellen van idiopathische transversale myelitis (TM) of neuromyelitis optica (NMO). Al tientallen jaren bestaat er echter een experimenteel model van multiple sclerose, experimentele auto-immune encefalomyelitis (EAE) genoemd. Dit model is onvolmaakt en repliceert MS niet volledig, maar is nuttig geweest voor een verscheidenheid aan experimenten. Bij mensen wordt aangenomen dat MS, TM en NMO worden veroorzaakt door een immuunsysteem dat zich per ongeluk richt op de hersenen, de oogzenuw of het ruggenmerg. Bij EAE is het immuunsysteem van een muis voorbereid om zich te richten op de hersenen, de oogzenuw of het ruggenmerg. Bij de mens spelen verschillende delen van het immuunsysteem (bijvoorbeeld B-cellen en T-cellen) een cruciale maar variabele rol bij de pathogenese van MS, TM en NMO.

EAE kan worden geactiveerd door muizen te immuniseren met myeline-antigenen¹. antigenen¹ zijn alles dat het immuunsysteem triggert om antilichamen te produceren² tegen het. De antigenen¹ die zich richten op myeline die in EAE wordt gebruikt, zijn onder meer myeline-basisch eiwit (MBP), proteolipide-eiwit (PLP) en myeline-oligodendrocyt-glycoproteïne (MOG). EAE veroorzaakt demyelinisatie in de hersenen en het ruggenmerg van dieren. Traditioneel hebben onderzoeken aangetoond dat T-helpercellen³ zijn een sleutelcomponent in EAE, maar het is onduidelijk wat de rol van B-cellen is⁴ spelen in EAE. Bij muizen is er bij stimulering meestal activering van T-cellen of B-cellen, maar meestal is er geen sterke activering van beide tegelijk.

In hun artikel uit 2006 beschreven Bettelli et al. een muismodel dat EAE veroorzaakte bij een meerderheid (59%) van muizen met B-cellen⁴ en T-cellen³ die MOG-specifiek waren. In dit model werden, in tegenstelling tot andere, ZOWEL sterk geprimede B- als T-cellen gelijktijdig in de muis gegenereerd. Om dit muismodel te krijgen, muizen die T-cellen tot expressie brengen³ die zich richten op het myeline-antigeen MOG werden gekruist (gekweekt) met muizen die B-cellen hebben⁴ die antilichamen produceren tegen het myeline-antigeen MOG. Deze gekruiste muizen ontwikkelden EAE gemiddeld 44.1 dagen na de geboorte en het sterftecijfer was 10%. Bovendien vertoonde dit muismodel meer inflammatoire laesies die geconcentreerd waren in het ruggenmerg en de oogzenuwen. Deze muizen hadden inflammatoire laesies in het ruggenmerg en de oogzenuw, maar niet in de hersenen, wat het laesiepatroon nabootst dat wordt waargenomen bij Neuromyelitis Optica (NMO). In dit muismodel T-cellen³ en B-cellen⁴ samengewerkt om deze NMO-achtige ziekte te creëren. De MOG-specifieke T-cellen³ hielp bij het produceren van een grote hoeveelheid van een MOG-specifiek antilichaam²en de MOG-specifieke B-cellen⁴ hielp de T-cellen³ verspreiden en activeren.

De auteurs verklaarden dat de combinatie van de verhoogde productie van de antilichamen² en de MOG-specifieke T-cel³ reactie kan de EAE in de muizen hebben gecreëerd. Het is ook onduidelijk waarom deze muizen een NMO-achtige laesieverdeling ontwikkelden, maar de auteurs merkten op dat er meer MOG-RNA in de oogzenuw was dan in het ruggenmerg, en meer MOG-RNA in het ruggenmerg dan in de hersenen, wat mogelijk waarom laesies zich in dit model in de oogzenuw en het ruggenmerg bevinden.

Dit artikel beschrijft een fenotype in een muis die griezelig veel op NMO leek, maar niet gebaseerd was op anti-Aquaporin 4-pathologie (het voorgestelde ziektemodel in NMO). Sinds de publicatie zijn er artikelen geweest die een NMO-achtig fenotype documenteren bij mensen met anti-MOG-antilichamen. Dus hoewel dit muismodel mogelijk niet van toepassing is op patiënten met anti-AQP4-antilichamen, kan het nuttig zijn om een ​​NMO-achtige ziekte te modelleren die is gebaseerd op een ander antigeen. Waar dit model ons aan herinnert, is het vermogen van twee verschillende patiënten (of dieren in dit geval) om zeer vergelijkbare aandoeningen te hebben, maar verschillende oorzaken. Dit zal gelden voor NMO, TM en zelfs MS. Diermodellen zijn nuttig voor tal van dingen. Het ontwikkelen van een betrouwbaar model voor TM zal nuttig zijn bij het bevorderen van het veld.

Definities (van NIH)

1. Antigeen- Een antigeen is elke stof die ervoor zorgt dat uw immuunsysteem er antilichamen tegen aanmaakt. Een antigeen kan een vreemde stof uit de omgeving zijn, zoals chemicaliën, bacteriën, virussen of pollen. Een antigeen kan ook in het lichaam worden gevormd, zoals bij bacteriële toxines of weefselcellen.

2. Antilichamen- Een antilichaam is een eiwit dat wordt geproduceerd door het immuunsysteem van het lichaam wanneer het schadelijke stoffen, antigenen genaamd, detecteert. Voorbeelden van antigenen zijn micro-organismen (bacteriën, schimmels, parasieten en virussen) en chemicaliën. Antilichamen kunnen worden geproduceerd wanneer het immuunsysteem gezond weefsel ten onrechte als een schadelijke stof beschouwt (auto-immuunziekte).

3. T cel- T-cellen zijn een type lymfocyt. Lymfocyten zijn witte bloedcellen. T-cellen helpen het lichaam ziekten of schadelijke stoffen te bestrijden door cellen aan te vallen die zijn getagd met antilichamen. 

4. B cel- B-cellen zijn een type lymfocyt. Ze maken deel uit van het immuunsysteem. B-cellen werken voornamelijk door het afscheiden van stoffen die antilichamen worden genoemd in de lichaamsvloeistoffen.

Originele publicatie: Bettelli E, Baeten D, Jäger A, Sobel RA, Kuchroo VK. Myeline oligodendrocyt glycoproteïne-specifieke T- en B-cellen werken samen om een ​​Devic-achtige ziekte bij muizen te induceren. J Clin Invest. 2006;116(9): 2393-402.