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Diese Studie beschreibt ein Footpad-Impfmodell, um die Replikation und Ausbreitung von Viren vom PNS auf ZNS und die damit verbundenen neuroinflammatorischen Reaktionen zu untersuchen. Das Footpad-Impfmodell wurde intensiv verwendet, um Alphaherpesvirus-Infektionen in neuronen1,2,3zu untersuchen. Das Hauptziel dieses Modells ist es, neurotrope Viren zu ermöglichen, eine maximale Entfernung durch das PNS zu reisen, bevor sie das ZNS erreichen. Hier wird dieses Modell verwendet, um neue Erkenntnisse über die Entwicklung einer bestimmten Neuropathie (neuropathischer Schreiz) bei Mäusen zu erhalten, die mit dem Pseudorabivirus (PRV) infiziert sind.
PRV ist ein Alphaherpesvirus im Zusammenhang mit mehreren bekannten Krankheitserregern (d. h. Herpes simplex Typ 1 und 2 [HSV1 und HSV2] und Varicella-Zoster-Virus [VZV]), die Erkältungsgeschoren, Genitalläsionen und Windpocken verursachen, bzw.4. Diese Viren sind alle pantrop und in der Lage, viele verschiedene Zelltypen zu infizieren, ohne Affinität für einen bestimmten Gewebetyp zu zeigen. Sie alle weisen jedoch einen charakteristischen Neurotropismus auf, indem sie in die PNS (und gelegentlich auch in die ZNS) der Wirtsarten eindringen. Der natürliche Wirt ist das Schwein, aber PRV kann die meisten Säugetiere infizieren. Bei diesen nicht-natürlichen Wirten infiziert PRV die PNS und induziert einen schweren Pruritus, den "wahnsinnigen Juckreiz", gefolgt von perakutem Tod5,6. Die Rolle der Neuroimmunantwort im klinischen Ergebnis und der Pathogenese einer PRV-Infektion ist schlecht verstanden worden.
Das Footpad-Impfmodell ermöglicht PRV, infektionen in den epidermalen Zellen des Footpads zu initiieren. Dann breitet sich die Infektion in sensorische und sympathische Nervenfasern aus, die die Epidermis, Schweißdrüsen und Dermis innervierend beleben. Die Infektion breitet sich durch Viruspartikel aus, die sich innerhalb von ca. 60 h über den Ischiasnerv zum DRG bewegen. Die Infektion breitet sich über das Rückenmark aus und erreicht schließlich das Hinterhirn, wenn Tiere moribund werden (82 h nach der Infektion). Während dieses Zeitfensters können Gewebeproben gesammelt, verarbeitet und auf Virusreplikation und Marker der Immunantwort analysiert werden. Beispielsweise können histologische Untersuchungen und virale Lastquantifizierungen in verschiedenen Geweben durchgeführt werden, um Korrelationen zwischen der Einleitung und Entwicklung klinischer, virologischer und neuroinflammatorischer Prozesse bei der PRV-Pathogenese herzustellen.
Mit Hilfe des Footpad-Impfmodells können die zellulären und molekularen Mechanismen des PRV-induzierten Pruritus bei Mäusen untersucht werden. Darüber hinaus kann dieses Modell neue Einblicke in die Initiierung und Entwicklung von virusinduzierten Neuroinflammationen bei Herpesvirus-Infektionen liefern. Ein besseres Verständnis der Prozesse, die Alphaherpesvirus-induzierten Neuropathien zugrunde liegen, kann zur Entwicklung innovativer therapeutischer Strategien führen. Beispielsweise ist dieses Modell nützlich, um die Mechanismen des neuropathischen Schreizes bei Patienten mit postherpetischen Läsionen (z. B. Herpes zoster, Schindeln) zu untersuchen und neuartige therapeutische Ziele bei Mäusen auf die entsprechenden menschlichen Krankheiten zu testen.