Cet article présente un protocole complet pour un modèle murin expérimental de myasthénie grave auto-immune à kinase spécifique du muscle (MuSK), visant à étudier la physiopathologie et les stratégies thérapeutiques potentielles de la maladie.
Article de méthode
Cet article présente un protocole complet pour un modèle murin expérimental de myasthénie grave auto-immune à kinase spécifique du muscle (MuSK), visant à étudier la physiopathologie et les stratégies thérapeutiques potentielles de la maladie.
La myasthénie grave (MG) est une maladie auto-immune affectant la jonction neuromusculaire. Alors que la plupart des patients atteints de MG produisent des auto-anticorps contre le récepteur de l’acétylcholine (AChR), un sous-ensemble de patients présente des auto-anticorps ciblant la kinase spécifique du muscle (MuSK). MuSK MG se caractérise par une faiblesse musculaire sévère, des manifestations cliniques résistantes au traitement et des crises myasthéniques, nécessitant souvent une ventilation mécanique. Par conséquent, les patients nécessitent souvent une utilisation prolongée d’immunosuppresseurs, qui sont associés à des effets indésirables à long terme. Compte tenu de la gravité et de la rareté de MuSK-MG, le développement d’un modèle animal expérimental est crucial pour faire progresser de nouvelles modalités de traitement et une compréhension plus approfondie des mécanismes physiopathologiques sous-jacents. La myasthénie grave auto-immune expérimentale (EAMG) sert de modèle animal pour la MuSK-MG, imitant efficacement, mais en partie, les caractéristiques cliniques et immunologiques de la MG humaine. L’induction de modèles animaux auto-immuns peut être réalisée par l’immunisation active ou passive. Dans le protocole expérimental présenté ici, l’immunisation active a été utilisée en administrant par voie sous-cutanée le domaine extracellulaire purifié de MuSK humain émulsionné dans un adjuvant de Freund complet avec Mycobacterium tuberculosis tué par la chaleur. L’immunisation a été effectuée dans quatre sites, suivie d’une injection de rappel de MuSK le 28e jour. Cet adjuvant avec M. tuberculosis permet l’activation du système immunitaire par TLR4 et une phagocytose accrue de l’antigène administré. Cet article détaille en détail le développement et la caractérisation de MuSK-EAMG du début à la fin.
La myasthénie grave (MG) est une maladie auto-immune qui se développe par des mécanismes dépendants des lymphocytes T et médiés par des anticorps. Elle est principalement causée par des anticorps dirigés contre les récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine (AChR) sur la membrane postsynaptique de la jonction neuromusculaire (JNM) chez 80 à 85 % des patients, et par des anticorps dirigés contre la kinase spécifique musculaire (MuSK) chez environ 5 % des patients, ainsi que par d’autres protéines de la JNM. La MG est devenue un prototype pour les maladies auto-immunes et un modèle pour comprendre la fonction postsynaptique1. Les modèles animaux de maladies auto-immunes peuvent être divisés en deux catégories principales : (1) les modèles spontanés, dans lesquels les animaux développent naturellement une maladie auto-immune, et (2) les modèles induits, où la maladie auto-immune est imitée et reproduite artificiellement. Des études sur la myasthénie grave (MG) ont démontré que l’immunisation active et passive peut induire la maladie, contribuant ainsi de manière significative à la compréhension des affections médiées par les anticorps2.
Le transfert passif est une méthode très efficace pour évaluer les effets aigus des maladies médiées par les auto-anticorps et a été largement utilisé pour étudier les anticorps dérivés de patients dans la MG. Cette approche a permis d’élargir la compréhension des facteurs immunologiques sous-jacents à la maladie. Par exemple, des études de transfert passif ont montré l’impact pathogène des IgG4 anti-MuSK sur la réduction des clusters AChR3. Cependant, le modèle de transfert passif présente certaines limites, telles que les différences fonctionnelles entre les systèmes immunitaire et d’IgG humains et de rongeurs et l’insuffisance du modèle de transfert passif pour imiter les mécanismes d’activation initiaux de l’auto-immunité anti-MuSK se produisant dans les tissus lymphoïdes.
D’autre part, une limitation potentielle des études d’immunisation est la variabilité immunogénétique entre différentes souches de souris4. Par exemple, alors que les souris C57BL/6 (B6) sont sensibles à l’immunisation active par l’AChR, les souris AKR/J sont résistantes. Par conséquent, lors de la création d’un modèle animal EAMG, il est crucial de sélectionner correctement l’espèce animale, la méthode d’immunisation et le contenu du protocole pour refléter avec précision la maladie5.
De plus, l’utilisation de l’antigène cible comme une protéine entière entraîne souvent des titres d’anticorps élevés. Cependant, tous les anticorps ne peuvent pas réagir de manière croisée avec l’antigène de la souris ou produire des épitopes pathogènes. Par conséquent, les modèles d’immunisation active ne reflètent pas toujours fidèlement la pathologie humaine. Néanmoins, lorsqu’ils réussissent à créer un phénotype clinique et physiologique approprié, ces modèles fournissent une plate-forme à long terme pour tester des thérapies expérimentales.
Des études cliniques indiquent des mécanismes pathologiques et des exigences thérapeutiques divergents pour MuSK-MG, soulignant la nécessité d’une identification plus approfondie des caractéristiques pathogènes spécifiques de ce sous-type 4,5,6 de MG. Des études antérieures sur l’immunisation active MuSK EAMG ont montré une implication prédominante de l’immunité de type Th2 et des IgG1 anti-souris dans l’auto-immunité MuSK et ont identifié un certain nombre de modalités de traitement potentielles (p. ex. tériflunomide, cellules souches mésenchymateuses, shRNA FCRLB) pour MuSK MG 7,8,9 humain. Cela a démontré l’importance du modèle MuSK EAMG dans l’essai de nouvelles cibles thérapeutiques et l’étude de la physiopathologie de MuSK MG.
Dans cet article, les procédures d’induction du modèle animal, de suivi de la progression de la maladie et de validation de l’induction de l’EAMG ont été détaillées. L’évaluation clinique a consisté à surveiller le poids, la posture, la force de préhension et les scores cliniques par un observateur. Les souris ont été euthanasiées 28 jours après la deuxième vaccination, et divers tissus, y compris le sang, les muscles des membres postérieurs, la rate et les ganglions lymphatiques axillaires et inguinaux, ont été prélevés pour confirmer l’établissement de la maladie. Les anticorps anti-MuSK ont été quantifiés dans les sérums à l’aide de la méthode ELISA. De plus, une coloration immunofluorescente a été effectuée sur les tissus musculaires pour visualiser les dépôts à la jonction neuromusculaire. Pour démontrer et comparer les réponses cliniques et immunitaires dans des groupes de souris présentant une sensibilité différente à MuSK EAMG, les souris traitées avec le shRNA KCNS3 ont montré une action pro-inflammatoire (non publiée) et le shRNA FCRLB a montré une action anti-inflammatoire9, comme déterminé dans des études précédentes.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Le protocole a été approuvé par le Comité local d’éthique des expériences animales de l’Université d’Istanbul (HADYEK) avec le numéro de décision 2020/29. Dans nos études précédentes 7,8,9, le modèle EAMG a été induit chez des souris BALB/c ou B6 âgées de 8 à 10 semaines par immunisation active avec la protéine MuSK. Cet article présente des données exemplaires obtenues à partir de différentes expériences utilisant des souris BALB/C immunisées au MuSK (4 à 8 souris par groupe). Les réactifs et l’équipement utilisés sont répertoriés dans la table des matériaux.
1. Production et préparation de MuSK humain pour l’immunisation
2. Procédure d’anesthésie et de vaccination
3. Notation clinique
4. Préparation de l’échantillon de tissu
REMARQUE : Sacrifiez les souris 28 jours après la deuxième vaccination en suivant les protocoles approuvés par l’établissement. La collecte de sang, de muscles, de rate et de ganglions lymphatiques chez les souris sacrifiées sera bénéfique pour des investigations plus approfondies.
5. Évaluation des jonctions neuromusculaires par marquage par immunofluorescence
6. Transfert Western
7. ELISA IgG anti-MuSK fait maison
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Lors de l’évaluation et de la validation du modèle de myasthénie grave auto-immune expérimentale MuSK (EAMG), plusieurs paramètres clés et résultats expérimentaux sont essentiels pour démontrer le succès de l’induction et de la caractérisation du modèle de la maladie. Vous trouverez ci-dessous les résultats représentatifs qui confirment la mise en place du modèle MuSK EAMG.
Notation clinique
Les souris sont surveillées et notées pour les symptômes cliniques de la myasthénie...
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
MuSK-EAMG murin imite le MuSK-MG humain à la fois dans ses aspects cliniques et immunopathogènes en termes de faiblesse musculaire, de perte de poids due à la faiblesse du muscle bulbaire, d’anticorps anti-MuSK circulants et de réduction de l’AChR musculaire. En ce qui concerne les jalons et l’échéancier prévu pour ce modèle MuSK-EAMG, les signes cliniques de faiblesse musculaire devraient apparaître au cours de la première semaine suivant la deuxième vaccination. Environ 5 % des souris ...
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Il n’y a aucune divulgation à déclarer.
Nous tenons à souligner le soutien et les contributions de l’Institut des sciences de la santé de l’Université d’Istanbul et de l’Institut de médecine expérimentale Aziz Sancar dans la réalisation de cette recherche.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| 125I-&alpha ;-bungarotoxine | Invitrogen | BTX T1175 | |
| 2-Methylbutane | Sigma-Aldrich | M32631 | |
| 40 &mu ; m Cellule Strainer | NEST | 258369 | |
| 96 puits Maxisorp plaque | Sigma-Aldrich | M9410 | |
| Adjuvant Incomplet | Becton Dickinson & Co. ; | 263910 | |
| Anti-AChR alfa1 ; | Alomone | ANC-001 | |
| Anti-souris IgG HRP | Abcam | ab97023 | |
| Bullet Blender Storm | Next Advance | Homogénéisateur de tissus | |
| C3 | Novus | NB200-540G | |
| Tampon carbonate-bicarbonate | Merck | C3041 | |
| Cryostat | Leica | CM1860 ; | |
| Dynamomètre Imada DST-50N | Muromachi | MK380Si | |
| Microscope à fluorescence | Leica | DM4M | |
| Seringue en verre avec luer lock | ISOLAB | 094.92.005 | |
| IgG | Abcam | ab96871 | |
| Photomètre sur microplaques, Multiskan FC | Thermo Scientific | 51119000 | |
| Kit chirurgical pour souris | Kent Scientific Corparation | INSMOUSEKIT | |
| Mycobacterium tuberculosis H37Ra | Becton Dickinson & Co.& nbsp ; | ||
| OCT Compound | Agar Scientific | AGR1180 | |
| seringues, 1 mL | Becton Dickinson & Co.& nbsp ; | ||
| Seringues 309625, 2 mL | B. Braun | 7389 | |
| Dispositif universel de contention pour animaux | Merck | Z756911-1EA | |
| WesternBright Sirius-Western kit de détection de transfert | Advansta | K-12043-D10 | ECL |
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Demander l’autorisation de réutiliser le texte ou les figures de cet article JoVE
Demander une autorisation