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प्रेरण और जीर्ण - relapsing प्रायोगिक Autoimmune Encephalomyelitis के क्लीनिकल स्कोरिंग

, ,

Department of Physiology and Biophysics, University of California, Irvine (UCI)

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Cite this Article: प्रेरण और जीर्ण - relapsing प्रायोगिक Autoimmune Encephalomyelitis के क्लीनिकल स्कोरिंग

Beeton, C., Garcia, A., Chandy, K. G. Induction and Clinical Scoring of Chronic-Relapsing Experimental Autoimmune Encephalomyelitis. J. Vis. Exp. (5), e224, doi:10.3791/224 (2007).

Abstract: प्रेरण और जीर्ण - relapsing प्रायोगिक Autoimmune Encephalomyelitis के क्लीनिकल स्कोरिंग

एकाधिक काठिन्य (एमएस) केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (CNS) प्रणाली है कि आमतौर पर युवा वयस्कों को प्रभावित करता है एक जीर्ण सूजन की बीमारी है. यह demyelination और मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी में फैलाया क्षेत्रों में glial डरा द्वारा विशेषता है. इन घावों तंत्रिका प्रवाहकत्त्व बदलने और अक्षम न्यूरोलॉजिकल घाटा है कि CNS (जैसे paraparesis, पक्षाघात, असंयम अंधापन,) में demyelinated सजीले टुकड़े के स्थान के साथ बदलती प्रेरित.

प्रायोगिक autoimmune Encephalomyelitis (EAE) एमएस के लिए एक मॉडल है. EAE पहली बार मानव में रेबीज के खिलाफ टीकाकरण के दौरान गलती से, प्रेरित खरगोश स्पाइनल तार पर हो वायरस का उपयोग करते हुए. निष्क्रिय वायरस के साथ रीढ़ की हड्डी में इंजेक्शन के Residues सीएनएस रोग प्रेरित किया. इन टिप्पणियों के बाद, EAE पहला मॉडल की एक गैर मानव प्राइमेट नदियों द्वारा homogenate और 1935 में Schwenther सीएनएस के साथ प्रतिरक्षित में वर्णित किया गया था. EAE के बाद प्रजाति की एक किस्म में उत्पन्न किया गया और विभिन्न प्रजातियों / तनाव पर निर्भर करता है और प्रतिजन इस्तेमाल किया immunizing पाठ्यक्रम का पालन कर सकते हैं. उदाहरण के लिए, सहायक के साथ पायसन में माइलिन बुनियादी प्रोटीन के साथ लुईस चूहों immunizing EAE के एक तीव्र मॉडल लाती है, जबकि एक ही प्रतिजन गिनी सूअरों में एक पुरानी बीमारी लाती है.

EAE मॉडल यहाँ वर्णित डीए चूहे रीढ़ की हड्डी के खिलाफ पूरा है Freund सहायक में पायस में डीए चूहों immunizing से प्रेरित है. चूहे 7-14 के बाद टीकाकरण दिनों के भीतर एक आरोही झूलता हुआ पक्षाघात का विकास. नैदानिक ​​लक्षण कई सप्ताह से अधिक relapsing-remitting के पाठ्यक्रम का पालन करें. पैथोलॉजी सीएनएस और demyelination सजीले टुकड़े में बड़े प्रतिरक्षा पैठ से पता चलता है. EAE के साथ जानवरों के लिए देखभाल करने के लिए विशेष कारणों से वीडियो के अंत में वर्णित हैं.

Protocol: प्रेरण और जीर्ण - relapsing प्रायोगिक Autoimmune Encephalomyelitis के क्लीनिकल स्कोरिंग

प्रेरण और जीर्ण - relapsing EAE के निगरानी

पायस पूरक पूरा Freund सहायक जोडी जलीय समाधान में प्रतिजन की एक 1:1 मिश्रण है. यह बहुत महत्वपूर्ण है और दूसरे दौर की तरह नहीं सहायक प्रतिजन जोड़ने!

वहाँ कचरे का एक बहुत कुछ है जब बना रही है और एक रासायनिक पायस इंजेक्शन. हमेशा 1.5 या 2 बार तुम क्या जरूरत से अधिक तैयार.

Autoclaved मोर्टार, मूसल, कांच के सीरिंज, और पुलों का प्रयोग करें. सभी प्लास्टिक बाँझ होना चाहिए. तैयारी एक नियमित प्रयोगशाला बेंच पर किया जा सकता है.

1. पूरक सहायक तैयार

माइकोबैक्टीरियम तपेदिक (Difco सूची # 231,141) और एक मोर्टार में जगह के 30 मिलीग्राम वजन. पतली पाउडर में भी मुश्किल दबाने के बैक्टीरिया को तोड़ने से बचने के बिना बनाओ. Freund सहायक H37Ra (Difco सूची # 231,131) और मिश्रण को पूरा करने के 10 मिलीलीटर जोड़ें. यह पूरक सहायक अब 4 मिलीग्राम / एमएल माइकोबैक्टीरियम क्षयरोग शामिल हैं. एक ट्यूब के लिए स्थानांतरण.

2. रीढ़ की हड्डी homogenate की तैयारी

डीए चूहों (उम्र / उदासीन लिंग) और स्टोर -80 में जमे हुए डिग्री सेल्सियस से रीढ़ की हड्डी डोरियों लीजिए 01:01 (वज़न: मात्रा) मिश्रण के लिए पर्याप्त है पूरक सहायक के साथ जमे हुए स्पाइनल तार का वजन. के रूप में रीढ़ की हड्डी डोरियों के रूप में ठीक एक धार के साथ संभव कीमा, 1 अनुभाग में इस्तेमाल किया मोर्टार के लिए स्थानांतरण, और मूसल के साथ एक पेस्ट करें.

3. पायस की तैयारी

  1. जगह एक ट्यूब में Freund सहायक पूरा पूरक. उच्च गति पर भंवर. जबकि vortexing ड्रॉप के द्वारा रीढ़ की हड्डी homogenate बूंद जोड़ें. जब रीढ़ की हड्डी homogenate के सभी जोड़ा जाता है 5 मिनट के लिए भंवर. मिश्रण हल्के गुलाबी बारी चाहिए.

  2. एक 5 मिलीलीटर गिलास सिरिंज में पायस रखो और यह एक और 5 मिलीलीटर गिलास सिरिंज का उपयोग कर एक 18G पुल के लिए लिंक (फिशर सूची 14-825-17L #). दूसरे के लिए एक सिरिंज से पायस भेजें जब तक यह मुश्किल (5-10 मिनट) हो जाता है. यदि पायस के अधिक से अधिक 5 मिलीलीटर तैयार है, का उपयोग, कई 5 मिलीलीटर सीरिंज बड़ा सीरिंज का उपयोग नहीं करते हैं.

  3. पायस 4 ° C पर सीरिंज में 3 सप्ताह के लिए भंडारित किया जा सकता है. मैं अग्रिम में यह कम से कम 12 घंटे की तैयारी के लिए जाँच है कि यह नीचे तोड़ नहीं करने की सलाह देते हैं. यह मोटी और 2 चरणों में अलग नहीं रहना चाहिए. रंग रातोंरात एक पीला या beige प्रकाश में बदल जाएगा.

4. चूहों का टीकाकरण

  1. कुछ मिनट के लिए सीरिंज में पायस मिक्स और इंजेक्शन के लिए प्रयोग किया जाता सिरिंज करने के लिए स्थानांतरण. अल्पकालिक संज्ञाहरण के अंतर्गत 23g सुइयों और 3 मिलीलीटर Luer-बंद सीरिंज का उपयोग पूंछ के आधार पर 200 μl subcutaneously इंजेक्षन.

  2. प्राप्तकर्ताओं 7-9 सप्ताह पुरानी मादा चूहों डीए हैं. हम Harlan Sprague Dawley से हमारे चूहों को मिलता है.

  3. चूहे दो बार दैनिक मनाया जाना चाहिए और दैनिक तौला. नैदानिक ​​लक्षण 7-15 दिनों पायस के इंजेक्शन के बाद की उम्मीद कर रहे हैं.

क्लीनिकल स्कोरिंग:

0: कोई रोग

0.5: बाहर का लंगड़ा पूंछ

1: लंगड़ा पूंछ

2: हल्के paraparesis, गतिभंग

3: मध्यम paraparesis, समय समय पर चूहों यात्राएं

3.5: एक पिछले अंग झोले के मारे हुए है, अन्य चाल

4: पूरा हिंद अंग पक्षाघात

5: पूरी तरह से पिछले अंग पक्षाघात और असंयम

6: मरणासन्न, साँस लेने में कठिनाई, खाने या नहीं पी है. तुरंत euthanize.

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Discussion: प्रेरण और जीर्ण - relapsing प्रायोगिक Autoimmune Encephalomyelitis के क्लीनिकल स्कोरिंग

इस प्रोटोकॉल के लिए कुछ महत्वपूर्ण विचार कर रहे हैं.

डीए चूहों के जेनेटिक्स थोड़ा ब्रीडर जो वे से खरीदे जाते हैं पर निर्भर करता है अलग होगा. इन मतभेदों को बढ़ाने या चूहों की संवेदनशीलता के प्रेरण EAE कम हो सकती है. यदि आपका चूहों अधिक EAE करने के लिए अतिसंवेदनशील हैं आप गैर पूरक पूरा Freund सहायक या अधूरा Freund सहायक का उपयोग करके प्रतिरक्षण की ताकत को कम करना चाहते हैं जाएगा. आप भी पायस तैयार करने से पहले इंजेक्शन पायस की राशि को कम करने या नमक के साथ रीढ़ की हड्डी homogenate गिराए पर विचार कर सकते हैं. यदि आपके चूहों EAE के नैदानिक ​​लक्षण immunizing पायस अपने आवास की सुविधा के सफाई की जांच पूरी शक्ति का उपयोग विकसित नहीं है. परजीवी (जैसे pinworm) के साथ संक्रमित चूहे EAE विकास नहीं होगा. आप फिल्टर में सबसे ऊपर के साथ autoclaved पिंजरों में क्लीनर की शर्तों के तहत अपने पशुओं के आवास, और उन्हें acidified पानी विज्ञापन libitum (acidified पानी तैयार करने के लिए प्रोटोकॉल संलग्न है) देने पर विचार कर सकते हैं.

पानी में तेल पायस किया जाना चाहिए इतना है कि तेल सहायक में पूरी तरह से आप ड्रॉप द्वारा ड्रॉप जोड़ने प्रतिजन कोट. एक रासायनिक पायस तैयार दूसरे दौर की तरह (तेल में पानी) मोटी के रूप में हो जाएगा, लेकिन encephalitogenic नहीं होगा.

चूहे के अनुकूल जानवर हैं अगर वे अपने हैंडलर के आदी रहे हैं, इसलिए यह encephalitogenic पायस के इंजेक्शन से पहले एक दैनिक आधार पर उन्हें धीरे संभाल के लिए एक अच्छा विचार है. यह तनाव और एक काटने का खतरा कम हो जाएगा.

गंभीर EAE (3 या अधिक के स्कोर) के साथ पशु विशेष देखभाल की जरूरत है. चूहे पूंछ द्वारा बल्कि लेकिन शरीर द्वारा कभी नहीं उठाया जाना चाहिए. यह भी बीमार पशुओं में तनाव को कम करने के लिए और अधिक महत्वपूर्ण है. यह बहुत महत्वपूर्ण है करने के लिए सुनिश्चित करें कि सभी जानवरों बिस्तर में भोजन और जेल पैक डालने और पानी की बोतलों पर लंबे समय से sipper ट्यूबों उपलब्ध कराने के द्वारा भोजन और पानी के लिए उपयोग किया है. EAE के साथ चूहे खाने और पीने के जारी रखने के लिए, यदि एक जानवर रोक या तो खाने या पीने के अपने संस्थान के पशु चिकित्सक से परामर्श या जानवर euthanize. बीमार चूहों स्वस्थ पशुओं से अलग किया जाना चाहिए करने के लिए सुनिश्चित करें के लिए वे लगातार नहीं कुचल कर रहे हैं, लेकिन अकेले छोड़ने चूहों से बचने के बाद से वे सामाजिक जानवर हैं और कंपनी की जरूरत है.

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Disclosures: प्रेरण और जीर्ण - relapsing प्रायोगिक Autoimmune Encephalomyelitis के क्लीनिकल स्कोरिंग

सीबी और KGC Airmid इंक के लिए और सह संस्थापक सलाहकार हैं

Materials: प्रेरण और जीर्ण - relapsing प्रायोगिक Autoimmune Encephalomyelitis के क्लीनिकल स्कोरिंग

Name Type Company Catalog Number Comments
Complete Freund’s Adjuvant Reagent Fisher Scientific DF 311-360-5 Manufactured by Difco
Mycobacterium tuberculosis H37Ra Reagent Fisher Scientific DF3114-33-8 Manufactured by Difco
DA rat Animal Harlan Laboratories Females, 7-9 weeks old.
Glass syringes - 5 ml Tool Fisher Scientific 14-823-10 B
Metal bridge - 18G Tool Fisher Scientific 14-825-17L
Luer Lok plastic syringes - 3 ml Tool BD Biosciences 309585
Needles - 20G 1 1/2 Tool Fisher Scientific 14-826-5C

Ask the Author: प्रेरण और जीर्ण - relapsing प्रायोगिक Autoimmune Encephalomyelitis के क्लीनिकल स्कोरिंग

15 Comments

How will this research aid MS patients? In developing a vaccine? Or in understanding cycles for treatment? Thank you.

1

Reply

Posted by: AnonymousJuly 24, 2007, 4:14 PM

Thanks for your interest in our work!
The research we do at UCI aims at developing new treatments for MS (and other autoimmune diseases) with better efficacy and less side-effects than existing treatments. We use this model in parallel to in vitro tests on cells isolated from patients with MS. Proof of efficacy of a new compound in animals is required for FDA approval to test the compound in humans.
This and other EAE models in rats and mice are also used by other research groups to test their compounds or to study how the immune system attacks the central nervous system and some groups are indeed trying to develop a vaccine against MS.

2

Reply

Posted by: Christine B.August 2, 2007, 6:48 PM

Dear Dr. Beeton,
I watched your video with great interest.
I am a researcher at the CEA, Orsay, France, and we are interested in inducing EAE in DA rats. I would kindly like to ask you a few questions in this regard:
1. Should the meninges be removed prior to the freezing of the spinal cord, to avoid aggregates/ clumps in the emulsion?
2. Is it possible to reduce the spinal cord into fine powder by using a mortar and pestle in liquid nitrogen rather than using a razor and cutting it over dry ice?
3. Can the emulsion be prepared by using a polytron or some other homogenisation system rather than the glass syringes and the connecting bridges (we seem to have a problem to obtain some of these tools).
4. Is it possible to use rats older than 7-9 weeks or does susceptibility decrease with increasing age?
Thank you in advance.

3

Reply

Posted by: AnonymousFebruary 5, 2008, 11:20 AM

We use whole spinal cords, without removing any parts.
Since we published this video and following advice from Dr. Holmdahl (Lund, Sweden), we have started using fresh spinal cords from ~12 weeks old DA rats. The emulsions give more homogeneous diseases when working with a large group of animals (> 40 recipients). We have not tried using a mortar and pestle. I don't think it would work for fresh cords but might on frozen cords.
I haven't tried any other methods for preparing the emulsion. As a graduate student in France I was able to buy glass syringes but we had to ask facilities to make metal bridges to connect the syringes by using two metal needles.
Recipients should be young adults for best susceptibility to EAE. We have never tried using older DA rats but in other rat models of EAE (using Lewis rats) we have found that the older the recipients, the less susceptible to EAE they were. Note that not all DA rats are identical, there are small variations from vendor to vendor so you may want to try rats from several vendors in your area to find which are more susceptible to EAE.
If you have any more questions you are welcome to contact me by email at beeton@bcm.edu.

3.1

Reply

Posted by: Christine B.February 5, 2008, 4:02 PM

Dear Dr. Beeton, thank you for very interesting video. I would like to ask you , if you have any experience with the EAE induction in mice using this protocol. Thank You for the answer. Sincerely Jan Pazour

4

Reply

Posted by: Jan PazourJune 30, 2008, 9:31 AM

I have never used this protocol in mice. For mice I have only used the MOG 35-55 peptide to induce EAE [in C57BL/6 mice].

Using whole spinal cord should work in mice but the protocol would have to be adjusted. You would first have to ensure you are working with the right strain and then you would have to work out the doses and type of adjuvant. Most protocols in mice also call for an additional injection of pertussis toxin and very often mice need a booster injection to develop EAE. This can be a rather tricky protocol to adapt to mice.

Sorry that I could not give you a more helpful answer.

4.1

Reply

Posted by: Christine B.June 30, 2008, 10:38 AM

Dear all,

could there be any difference in using M.butyricum instead of M. tuberculosis H37RA containing adjuvant in inducing EAE in wistar rats (mylein basic protein- MP bio-vendor). I plan to use the former.Please suggest.

raghul
toxicologist
SGS -LSS india

5

Reply

Posted by: AnonymousAugust 25, 2008, 1:24 PM

Dear Raghul,

I have no experience inducing EAE in Wistar rats so am unsure of the results. When inducing acute EAE in Lewis rats with MBP we used CFA made with M. butyricum and supplemented it with 3 mg/ml M. tuberculosis and this worked well with 100% EAE incidence and a homogeneous disease.

Best wishes,

Christine

5.1

Reply

Posted by: Christine B.August 25, 2008, 5:46 PM

what is the concentration of the HCl for drink wather?

6

Reply

Posted by: Andres Q.September 15, 2009, 2:40 PM

To prepare acidified drinking water, fill a clean carboy with 10 liters of water. Add 5 ml of 12N (concentrated) hydrochloric acid (HCl) to the water and stir. The pH of the solution should be in the range of 2.4-3.0.
For more safety, ensure that your stock of concentrated acid is not used for anything else but preparing acidified drinking water. This will reduce the risk of accidental contamination with toxic chemicals.
Do not check the pH directly in your carboy but rather in a sample taken into a beaker.
This acidified drinking water is not quite as acidic as common sodas many people drink every day. It will not damage the lining of the oesophagus of the rats.

6.1

Reply

Posted by: ChristineSeptember 15, 2009, 3:03 PM

Dear Dr Beeton,
I found and watched with great interest you movie about induction and clinical
scoring of chronic-relapsing EAE in rats and i would like to ask you if
you have some hystological or/and MRI findings to prove that the major
pathophisiologycal changes, induced by the immunization, occur in the brain
and not in the spinal cord? How much this animal model mimics what is
happening in human brain in MS? I am interested more by demyelination
which i can observe using DT-MRI.

Thank you in advance

7

Reply

Posted by: parlog alexandruOctober 5, 2009, 8:32 AM

We have not done any histology the brain of these animals as our focus was on the spinal cord.
We used the brains to isolate mononuclear cells and found more with a CCR7- differentiated phenotype in EAE rats than controls. This suggest brain-infiltration and therefore a potential for demyelinating lesions, but I can't guaranty it.
This model is definitely demyelinating in the spinal cord (see figure S6 in the online supplement of the paper Matheu, Beeton et al. Immunity 2008, 29:602).
Christine

7.1

Reply

Posted by: AnonymousOctober 5, 2009, 1:54 PM

Dear Dr. Beeton, thank you for very interesting video. Do you have the protocol to induce EAE in mice? Can you please provide injecting protocol for mice. Thank you.

8

Reply

Posted by: Amlan July 12, 2010, 1:24 PM

The protocol will depend on the mouse strain you are interested in. Some strains are more susceptible to EAE than others. A good place to start is the following protocol: http://www.penningerlab.com/uploads/media/EAE_induction_01.pdf

8.1

Reply

Posted by: ChristineSeptember 30, 2011, 11:34 PM

Dear Dr Beeton
Thanks for the vieo, it is very helpful. I have just one question regarding the part you use as "SPINAL CORD". Is it seperated from spinal column or you just use spinal colum containing spinal cord?

9

Reply

Posted by: MANDANANovember 12, 2011, 5:01 AM

You want to use the spinal cord itself, removed from the bone. It is pretty easy to collect since you don't need to keep it in a single piece (as you would for histology for example). You can simply scrape it out.
Hope this helps!
Christine

10

Reply

Posted by: ChristineNovember 14, 2011, 4:36 PM

Dear Dr Beeton
Thanks for the video. Please let me know how to make acidified water and HOW LONG THE ANIMAL SHOUL DRINK SUCH A WATER BEFORE INDUCTION OF EAE?
Regards

11

Reply

Posted by: MandanaNovember 27, 2011, 3:58 AM

For preparation of the acidified water, please refer to my answer to a similar question from Andres Quintanar, posted 09/15/2009.
We put our rats on acidified water as soon as we receive them, which is 4-7 days before we induce EAE.

12

Reply

Posted by: ChristineNovember 27, 2011, 4:40 PM

Dear Dr Beeton
Thanks for the video. It is really helpful. Can we use Sprague-Dawley and Wistar Rats. Do we need in your model to use pertussis toxin.

13

Reply

Posted by: KhalifehDecember 5, 2011, 6:32 AM

Hello Dear Christine Beeton
Thanks for your useful video. I would be grateful if you response my question: In this video when you work with Mycobacterium tuberculosis H37RA for making it thin powder, you didn't wear mask, is it safe for you?

Regards

14

Reply

Posted by: AmenehJanuary 22, 2012, 5:34 AM

Hello Dear Professor Beeton
I have another question dear Dr Beeton: Should we perfuse the rat before spinal cord isolation (for EAE induction) or no the perfusion is just necessary when we want to isolate the cells from spinal cord or brain? I want to isolate the guina pig spinal cord for EAE induction and I don't know the perfusion is necessary or no.
Best Regards

15

Reply

Posted by: Ameneh March 10, 2012, 7:46 AM

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