Induktion einer experimentellen autoimmunen Enzephalomyelitis im Mausmodell
JoVE Encyclopedia of Experiments
Immunologie
0 Ansichten • 2:45 Min. • July 8th, 2025
Nehmen Sie eine adjuvante Emulsion, die Myelin, Oligodendrozyten, Glykoproteine oder MOGs – ein Nervenmyelinscheidenprotein – und inaktiviertes Mycobacterium tuberculosis enthält. Injizieren Sie es subkutan in den Rücken der Maus.
Als nächstes injizieren Sie intraperitoneal von Bakterien abgeleitete Exotoxine, die die Blut-Hirn-Schranke stören.
Das subkutan injizierte Mycobacterium ahmt eine lokale Infektion nach und zieht Immunzellen an, einschließlich Antigen-präsentierende Zellen oder APCs.
APCs interagieren mit MOGs, verarbeiten sie und präsentieren sie auf den wichtigsten Histokompatibilitätskomplexen, MHCs.
Aktivierte APCs wandern in die Lymphknoten, wo T-Zellen mit APCs interagieren und zu autoreaktiven T-Zellen werden.
Diese T-Zellen gelangen in den Blutkreislauf, überqueren die Barriere und infiltrieren das zentrale Nervensystem, das ZNS.
Im ZNS interagieren autoreaktive T-Zellen mit MOG-exprimierenden Zellen und fördern so die Infiltration von Immunzellen.
Infiltrierte Monozyten differenzieren sich zu Makrophagen, die entzündliche Zytokine und reaktive Sauerstoffspezies freisetzen, die den Zelltod der myelinproduzierenden Oligodendrozyten verursachen.
B-Zellen interagieren mit autoreaktiven T-Zellen, differenzieren sich zu Plasmazellen und sezernieren Autoantikörper gegen MOG, was zum Abbau der Myelinscheide führt.
Die Demyelinisierung beeinträchtigt die Signalübertragung der Nerven und führt zu einer autoimmunen Enzephalomyelitis.
Beginnen Sie mit der subkutanen Injektion von 200 Mikrogramm Myelin-Oligodendrozyten-Glykoprotein an 10 bis 13 Wochen alte weibliche Mäuse, emulgiert in 200 Mikrolitern des vollständigen Freund-Adjuvans, das 400 Mikrogramm Mycobacterium tuberculosis enthält. Sofort und 24 Stunden später injizierten Sie den Mäusen intraperitoneal 0,2 Mikrogramm Pertussis-Toxin in 200 Mikroliter PBS.
Es ist wichtig, dass die Mäuse vor der Induktion sowohl an die Handhabung als auch an die Versuchsumgebung angepasst wurden, um Stress zu vermeiden, der die Entwicklung klinischer Symptome verhindern kann.
Eine Woche nach der Injektion untersuchen Sie die Mäuse täglich auf klinische Symptome, wie in der Tabelle beschrieben.
Übersicht
Diese Studie untersucht die Induktion einer autoimmunen Enzephalomyelitis bei Mäusen durch die Verabreichung von myelinhaltigen Oligodendrozyten-Glykoproteinen und Mycobacterium tuberculosis. Der Prozess beinhaltet die Aktivierung von Immunzellen und anschließende Demyelinisierung, die die Weiterleitung von Nervensignalen beeinträchtigt.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Neurowissenschaften
- Immunologie
- Autoimmunität
Hintergrund
- Myelin-Oligodendrozyten-Glykoproteine (MOGs) sind entscheidend für die Integrität der neuronalen Myelinscheide.
- Die autoimmune Enzephalomyelitis ist gekennzeichnet durch immunvermittelte Schädigungen des zentralen Nervensystems.
- Das Verständnis der Mechanismen der Demyelinisierung kann therapeutische Strategien maßgeblich beeinflussen.
- Mycobacterium tuberculosis kann lokale Infektionen nachahmen und dadurch Immunantworten beeinflussen.
Zweck der Studie
- Aufklärung der Mechanismen, die zur autoimmunen Enzephalomyelitis führen.
- Beurteilung der Rolle von MOGs und Interaktionen von Immunzellen bei der Demyelinisierung.
- Entwicklung eines zuverlässigen Mausmodells zur Untersuchung autoimmuner Erkrankungen.
Verwendete Methoden
- Subkutane Injektion von in komplettem Freund-Adjuvans emulgierten MOGs.
- Intraperitoneale Injektion von Pertussis-Toxin zur Störung der Blut-Hirn-Schranke.
- Überwachung klinischer Symptome bei Mäusen nach der Injektion.
- Tägliche Untersuchung der Mäuse auf Anzeichen einer autoimmunen Enzephalomyelitis.
Hauptergebnisse
- Aktivierung von antigenpräsentierenden Zellen (APCs) und autoreaktiven T-Zellen.
- Infiltration von Immunzellen in das zentrale Nervensystem.
- Freisetzung entzündlicher Zytokine, die zum Absterben von Oligodendrozyten führt.
- Entwicklung klinischer Symptome, die mit einer autoimmunen Enzephalomyelitis übereinstimmen.
Schlussfolgerungen
- Die Studie modelliert erfolgreich eine autoimmune Enzephalomyelitis bei Mäusen.
- Die Ergebnisse unterstreichen die Rolle von MOGs bei der immunvermittelten Demyelinisierung.
- Die gewonnenen Erkenntnisse könnten zum Verständnis und zur Behandlung autoimmuner Erkrankungen beitragen.
Häufig gestellte Fragen
Ausführliche Bedeutung für die Industrie
Die Induktion der experimentellen autoimmunen Enzephalomyelitis (EAE) bei Mäusen bietet ein robustes präklinisches Modell zur Untersuchung der Autoimmunität des zentralen Nervensystems und der Demyelinisierung. Dieses Modell ermöglicht es Biopharma-Teams, Krankheitsmechanismen zu untersuchen, die Dynamik von Immunzellen zu bewerten und Kandidateninterventionen in einem kontrollierten, krankheitsrelevanten System zu testen. EAE unterstützt die Vorhersagekraft für die Zielvalidierung und die translationale Forschung in Neuroimmunologie-Portfolios.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Ermöglicht die mechanistische Untersuchung immunvermittelter Demyelinierungspfade in vivo.
- Ermöglicht die funktionelle Validierung von Zielstrukturen, die an T-Zell- und B-Zell-Interaktionen mit Myelinantigenen beteiligt sind.
- Unterstützt die biologische Entschärfung von Risiken durch Modellierung autoreaktiver Immunantworten, die für menschliche Erkrankungen relevant sind.
- Bietet eine Plattform zur Vorselektion immunmodulatorischer Zielstrukturen basierend auf krankheitsrelevanten Phänotypen.
Screening und Assay-Entwicklung
- Etabliert ein validiertes In-vivo-System zur Bewertung therapeutischer Kandidaten, die auf Neuroinflammation abzielen.
- Ermöglicht eine standardisierte Beurteilung des Fortschritts klinischer Symptome und des Einwanderungs von Immunzellen.
- Ermöglicht reproduzierbare Quantifizierung von Krankheitsendpunkten für die Wirkstoffscreening.
- Ermöglicht einen skalierbaren Workflow für nachgeschaltete pharmakodynamische und Biomarker-Studien.
Translationale und präklinische Forschung
- Ermöglicht die Übereinstimmung mit krankheitsrelevanten Mechanismen für die translationale Biomarker-Entdeckung.
- Bietet Kontinuität von der frühen Entdeckung bis zur präklinischen Wirksamkeitsbewertung in der Neuroimmunologie.
- Ermöglicht die risikoadjustierte Weiterentwicklung von Kandidaten mit nachgewiesenem Einfluss auf Demyelinisierung und Dynamik der Immunzellen.
- Unterstützt die prädiktive Risikominimierung für Entscheidungen im fortgeschrittenen Stadium bei Autoimmunerkrankungen des zentralen Nervensystems.
Pipeline- und Workflow-Integration
Das EAE-Mausmodell ist in die Entdeckungs- bis präklinische Kontinuum für Neuroimmunologie-Programme integriert und verbindet mechanistische Studien mit der Bewertung translationsrelevanter Kandidaten.
- Entdeckungsbiologie: Ermöglicht die Hypothesenprüfung hinsichtlich der Aktivierung von Immunzellen, der Antigenpräsentation und der Infiltration des zentralen Nervensystems.
- Screening: Bietet eine reproduzierbare Plattform zur quantitativen Beurteilung klinischer und zellulärer Krankheitsendpunkte.
- Analytik: Ermöglicht die Messung der Verteilung von Immunzellen, der Zytokinfreisetzung und des Ausmaßes der Demyelinisierung für vergleichende Analysen.
- Translationale Forschung: Verbindet mechanistische Erkenntnisse mit präklinischen Biomarker- und Wirksamkeitsstudien bei autoimmunen Erkrankungen des zentralen Nervensystems.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Dient als wiederverwendbares In-vivo-Modell für die iterative Validierung von Zielstrukturen und das therapeutische Screening in neuroimmunologischen Forschungsportfolios.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Erhöht die Vorhersagesicherheit bei der Zielvalidierung und der mechanistischen Entschärfung von Risiken bei zentralnervöser Autoimmunität.
- Operationaler Wert: Standardisiert In-vivo-Arbeitsabläufe und ermöglicht reproduzierbare, skalierbare Krankheitsmodellierung.
- Strategischer Wert: Unterstützt fundierte Go/No-Go-Entscheidungen und verringert biologische Risiken in fortgeschrittenen Phasen neuroimmunologischer Programme.
- Portfolio-Wirkung: Ermöglicht risikoadjustierte Priorisierung und Weiterentwicklung von Kandidaten mit translationaler Relevanz.
Durchführungsaspekte
- Erfordert Fachkenntnisse in Immunologie, Neurobiologie und in vivo Krankheitsmodellierung.
- Setzt Zugang zu Tierhaltungseinrichtungen, validierten Reagenzien und Infrastruktur für klinische Bewertungen voraus.
- Erfordert eine standardisierte Durchführung von Induktionsprotokollen und Endpunktbestimmungen über mehrere Arbeitsgruppen hinweg.
- Für spezifische Forschungsfragen kann eine Anpassung an verschiedene Mausstämme oder Antigene notwendig sein.
- Die Minimierung von Stress und eine sachgemäße Tierbehandlung sind entscheidend, um Reproduzierbarkeit und Modelltreue sicherzustellen.
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Zuletzt aktualisiert: 29 August 2026