Экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит
Экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит , иногда экспериментальный аллергический энцефаломиелит ( ЭАЭ ), представляет собой модель головного мозга воспаления на животных . Это воспалительное демиелинизирующее заболевание центральной нервной системы (ЦНС). Он в основном используется на грызунах и широко изучается на животных в качестве модели демиелинизирующих заболеваний ЦНС человека, включая рассеянный склероз (РС) и острый рассеянный энцефаломиелит (ОРЭМ). ЭАЭ также является прототипом Т-клеточно-опосредованных аутоиммунных заболеваний в целом. [ нужна ссылка ]
Развитие EAE было мотивировано наблюдениями во время выздоровления от вирусных заболеваний, проведенными Томасом М. Риверсом, Д. Х. Спрантом и Г. П. Берри в 1933 году. Их результаты при переносе воспаленных тканей пациента приматам были опубликованы в Журнале экспериментальной медицины . [1] [2] Было высказано предположение, что ЭАЭ, острое монофазное заболевание, гораздо больше похоже на ОРЭМ, чем на рассеянный склероз. [3]
Виды ЭАЭ
[ редактировать ]ЭАЭ может быть индуцирован у ряда видов, включая мышей, крыс, морских свинок, кроликов и приматов.
Наиболее часто используемыми антигенами у грызунов являются гомогенат спинного мозга (SCH), очищенный миелин, миелиновые белки, такие как MBP , PLP и MOG , или пептиды этих белков, все это приводит к созданию различных моделей с различными характеристиками заболевания как с точки зрения иммунологии, так и патологии. [4] [5] Это также может быть вызвано пассивным переносом Т-клеток, специфически реагирующих на эти миелиновые антигены. [6]
В зависимости от используемого антигена и генетической структуры животного у грызунов может наблюдаться монофазный приступ ЭАЭ, рецидивно-ремиттирующая форма или хронический ЭАЭ. У типичного восприимчивого грызуна клинические симптомы появляются примерно через две недели после иммунизации и проявляются рецидивирующим ремиттирующим заболеванием. Архетипическим первым клиническим симптомом является слабость тонуса хвоста, которая прогрессирует до паралича хвоста с последующим распространением вверх по телу, поражая задние конечности и, наконец, передние конечности. [ нужна ссылка ]
Однако, как и при рассеянном склерозе, симптомы заболевания отражают анатомическое расположение воспалительных поражений и могут также включать эмоциональную лабильность, потерю чувствительности, неврит зрительного нерва, трудности с координацией и равновесием (атаксия), мышечную слабость и спазмы. Восстановление симптомов может быть полным или частичным, а время зависит от симптомов и тяжести заболевания. В зависимости от интервалов рецидива-ремиссии у крыс за экспериментальный период может наблюдаться до трех приступов заболевания. [ нужна ссылка ]
У мышей
[ редактировать ]Демиелинизацию производят путем инъекции экстрактов головного мозга, белков ЦНС (таких как основной белок миелина) или пептидов из такого белка, эмульгированных в адъюванте, таком как полный адъювант Фрейнда . Присутствие адъюванта позволяет генерировать воспалительные реакции на белок/пептиды. Во многих протоколах мышам одновременно вводят коклюшный токсин , чтобы разрушить гематоэнцефалический барьер и обеспечить доступ иммунных клеток к тканям ЦНС. Такая иммунизация приводит к множественным мелким диссеминированным очагам демиелинизации (а также микронекрозам) в головном и спинном мозге и появлению клинических симптомов. [ нужна ссылка ]
Несмотря на то, что эта модель, впервые представленная в 1930-х годах, имеет некоторые общие черты, в основном демиелинизацию, она несколько отличается от человеческого рассеянного склероза. EAE либо убивает животных, либо оставляет их инвалидами; животные с EAE также страдают от тяжелого воспаления нервов, и течение EAE полностью отличается от рассеянного склероза, поскольку за него отвечает основной антиген (MBP). Некоторые ключевые различия между EAE у мышей и рассеянным склерозом у людей включают:
- B-клетки. Некоторые исследования указывают на то, что B-клетки против CD20 являются основой аутоиммунных атак. Было показано, что это совершенно различно при EAE и MS. [7]
- окислительное повреждение: повреждение митохондрий наблюдается при ЭАЭ и рассеянном склерозе, но делеции митохондриальных генов до сих пор обнаруживались только при поражениях рассеянного склероза. [8]
- Поведение микроглии : в отличие от экспериментальных моделей воспалительной демиелинизации, образование поражений при рассеянном склерозе происходит на фоне провоспалительной активации микроглии, которая наблюдается уже в нормальном белом веществе контрольной группы того же возраста, и это может способствовать нейродегенерации у болезнь. [9]
- патологические паттерны : EAE не способен воспроизводить патологические паттерны III и IV рассеянного склероза. [10]
Вторичное повреждение
[ редактировать ]Учитывая, что некоторые состояния, такие как рассеянный склероз, демонстрируют повреждение коры головного мозга вместе с повреждением WM, возник интерес, может ли это проявиться как вторичное повреждение WM. [11]
Человеческий анти-MOG у мышей
[ редактировать ]Анти-MOG-ассоциированный энцефаломиелит может передаваться от человека к мышам, вызывая демиелинизацию рассеянного склероза II типа (паттерн II). [12]
Иммуногенетические взаимодействия
[ редактировать ]Дефицит TBX21 или STAT4 обеспечивает устойчивость к EAE, в то время как дефицит интерферона-γ , интерферон-γ-рецептора , субъединицы альфа -интерлейкина-12, рецептора интерлейкина-12, субъединицы бета-2 и интерлейкина-18 усугубляют заболевание. [13]
У людей
[ редактировать ]Иногда человеческий эквивалент ЭАЭ возникал у людей случайно или по медицинской ошибке. Реакции были разнообразными в зависимости от источника заболевания. [14] [15] [16] Исследователи в последнем отчете назвали это состояние «аутоиммунным энцефалитом человека» (НАЭ).
Повреждение во втором отчете соответствовало всем патологическим диагностическим критериям рассеянного склероза и, следовательно, может быть классифицировано как рассеянный склероз само по себе. Поражения были классифицированы как тип II по системе Луккинетти. В этом случае ЭАЭ у человека также были обнаружены пальцы Доусона . [16]
Используя сливную демиелинизацию в качестве барьера между рассеянным склерозом и ОРЭМ, [17] в некоторых других сообщениях об EAE у людей его эффекты классифицируются как ADEM, но не всегда. У японских пациентов, подвергшихся воздействию вакцины против бешенства, содержащей нервную ткань, клиническая картина больше напоминала ОРЭМ, чем рассеянный склероз, но поражения напоминали острый рассеянный склероз (Uchimura and Shiraki, 1957). [18]
Анти-TNF демиелинизация
[ редактировать ]Недавние проблемы с моноклональными антителами указывают на участие фактора некроза опухоли альфа в возникновении рассеянного склероза. моноклональное антитело против TNF -α ( адалимумаб ) вызывает заболевание, подобное рассеянному склерозу. В частности, сообщалось, что [19] [20]
Кроме того, некоторые экспериментальные методы лечения других заболеваний искусственно вызывали у пациентов рассеянный склероз. В частности, моноклональные антитела, лечащие рак, такие как пембролизумаб. [21] и инфликсимаб [22] Сообщалось, что они вызывают искусственный рассеянный склероз.
Специфические формы ЭАЭ
[ редактировать ]С момента открытия четырех паттернов лучкинетти были опубликованы новые модели EAE, в частности, имитирующие паттерны I и II. DTH-EAE для паттерна I (гиперчувствительность замедленного типа, опосредованная Т-клетками и макрофагами) и fMOG-EAE для паттерна II (антитело-опосредованный очаговый миелин-олигодендроцитарный гликопротеин-индуцированный экспериментальный аутоиммунный энцефалит) [23]
Также была разработана модель поражений типа III, при которой нарушается митохондриальный метаболизм, что приводит к дефициту энергии в тканях - механизму, позже названному «виртуальной гипоксией». Демиелинизация, характеризующаяся потерей миелин-ассоциированного гликопротеина, была описана как «гипоксия-подобная». [24] Благодаря этим моделям модели III появились некоторые специфические экспериментальные методы лечения. [25]
Моделью первично-прогрессирующего рассеянного склероза является модель вируса Тейлера . В этой модели представлены функции, недоступные в других моделях, такие как микроглии . активация [26]
Альтернативы
[ редактировать ]Недавно было обнаружено, что спинномозговая жидкость пациентов с рассеянным склерозом может передавать заболевание грызунам, что открывает возможность для альтернативной модели. [27]
Менингоэнцефалит неизвестного происхождения (МУО) у собак имеет некоторые сходства. [28]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Риверс Т.М., Спунт Д.Х., Берри Г.П. (1933). «Наблюдения за попытками вызвать острый рассеянный энцефаломиелит у обезьян» . Журнал экспериментальной медицины . 58 (1): 39–53. CiteSeerX 10.1.1.274.2997 . дои : 10.1084/jem.58.1.39 . ПМЦ 2132279 . ПМИД 19870180 .
- ^ Риверс Т.М., Швенткер Ф.Ф. (1935). «Энцефаломиелит, сопровождающийся разрушением миелина, экспериментально полученный на обезьянах» . Журнал экспериментальной медицины . 61 (5): 689–701. дои : 10.1084/jem.61.5.689 . ПМК 2133246 . ПМИД 19870385 .
- ^ Шрирам С., Штайнер I (2005). «Экспериментальный аллергический энцефаломиелит: вводящая в заблуждение модель рассеянного склероза» . Анналы неврологии . 58 (6): 939–945. дои : 10.1002/ana.20743 . ПМИД 16315280 . S2CID 12141651 .
- ^ МЭННИ, М., Р. Х. СВАНБОРГ и Дж. А. СТЕПАНИАК, 2009, «Экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит у крыс». Curr Protoc Immunol , Глава 15: Раздел 15 12
- ^ МИЛЛЕР, С.Д. и У.Дж. КАРПУС, 2007. «Экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит у мышей». Curr Protoc Immunol , Глава 15: Раздел 15 11
- ^ Эллвардт, Эрик; Зипп, Фрауке (2014). «Молекулярные механизмы, связывающие нейровоспаление и нейродегенерацию при рассеянном склерозе». Экспериментальная неврология . 262 : 8–17. doi : 10.1016/j.expneurol.2014.02.006 . ПМИД 24530639 . S2CID 34157793 .
- ^ Сефия Эсеберуо, Прайс Гарет, Мейер Уте-Кристиан, Джованнони Гэвин, Бейкер Дэвид (2017). «Истощение CD20 B-клеток не может ингибировать рецидив экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита у мышей» . Рассеянный склероз и связанные с ним заболевания . 14 : 46–50. дои : 10.1016/j.msard.2017.03.013 . ПМИД 28619431 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Ханс Лассманн, Джек ван Хорссен, «Окислительный стресс и его влияние на нейроны и глию при поражениях рассеянного склероза», Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярные основы болезней, том 1862, выпуск 3, март 2016 г., страницы 506-510 , https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2015.09.018
- ^ Тобиас Зрзави Саймон Хаметнер Изабелла Виммер Олег Бутовский Ховард Л. Вайнер Ганс Лассманн, Потеря «гомеостатической» микроглии и закономерности их активации при активном рассеянном склерозе, Мозг, Том 140, выпуск 7, 1 июля 2017 г., страницы 1900–1913, https //doi.org/10.1093/brain/awx113
- ^ Реза Рахманзаде, Вольфганг Брюк, Алиреза Минагар, Мохаммад Али Сахрайан, Патогенез рассеянного склероза: недостающие части старой головоломки, 08 июня 2018 г., DOI: https://doi.org/10.1515/revneuro-2018-0002 , [ 1]
- ^ Зипп Фрауке; Эллвардт Эрик; Праманик Гуатам; Миттманн Томас; Штро Альбрехт (2016). «Корковая гиперактивность за пределами иммунной атаки: отправная точка нейродегенерации» . Неврология . 86 (дополнение 16): S2.002.
- ^ Марти Фернандес I; и др. (2019). «Сайт гликозилирования гликопротеина миелин-олигодендроцитов влияет на распознавание аутоантител у значительной части пациентов» . Фронт Иммунол . 10 : 1189. дои : 10.3389/fimmu.2019.01189 . ПМК 6579858 . ПМИД 31244828 .
- ^ Корн, Томас; Беттелли, Эстель; Укка, Мохамед; Качру, Виджай К. (2009). «Клетки IL-17 и Th17». Ежегодный обзор иммунологии . 27 (1). Годовые обзоры : 485–517. doi : 10.1146/annurev.immunol.021908.132710 . ISSN 0732-0582 . ПМИД 19132915 . (ВК ОРЦИД : 0000-0001-7177-2110 GS : h6h5FdoAAAAJ ).
- ^ Лассман Ганс (февраль 2010 г.). «Острый рассеянный энцефаломиелит и рассеянный склероз» . Мозг . 133 (2): 317–319. дои : 10.1093/brain/awp342 . ПМИД 20129937 .
- ^ Висенте Л. Гомес; и др. (2016). «Рецидив малосимптомной формы рассеянного склероза у пациента, получавшего ниволумаб» . Нейро Онкол . 18 : iv25. дои : 10.1093/neuonc/now188.085 . ПМЦ 5782583 .
- ^ Jump up to: а б Хёфтбергер Р., Лейссер М., Бауэр Дж., Лассманн Х. (декабрь 2015 г.). «Аутоиммунный энцефалит у человека: насколько близко он отражает рассеянный склероз?» . Acta Neuropathol Commun . 3 (1): 80. дои : 10.1186/s40478-015-0260-9 . ПМЦ 4670499 . ПМИД 26637427 .
- ^ Янг Н.П., Вайншенкер Б.Г., Паризи Дж.Э., Шейтауэр Б., Джаннини С., Ремер С.Ф., Томсен К.М., Мандрекар Дж.Н., Эриксон Б.Дж., Луккинетти К.Ф. (2010). «Перивенозная демиелинизация: связь с клинически определенным острым рассеянным энцефаломиелитом и сравнение с патологически подтвержденным рассеянным склерозом» . Мозг . 133 (2): 333–348. дои : 10.1093/brain/awp321 . ПМЦ 2822631 . ПМИД 20129932 .
- ^ Лассманн Х (2010). «Острый рассеянный энцефаломиелит и рассеянный склероз» . Мозг . 133 (2): 317–9. дои : 10.1093/brain/awp342 . ПМИД 20129937 .
- ^ Синах Энгель и др., Начало ППРС после лечения адалимумабом расширяет спектр демиелинизирующих расстройств, связанных с терапией анти-ФНО-α, 2 января 2020 г. [2]
- ^ Рана Альнасер Алсухни, Зиена Джриек и Ясмин Аборас, 2016. «Адалимумаб индуцировал или спровоцировал РС у пациента с аутоиммунным увеитом: отчет о случае и обзор литературы». Отчеты о случаях в медицине , том 2016 (2016), идентификатор статьи 1423131, doi https://dx.doi.org/10.1155/2016/1423131
- ^ Марция Анита Люсия Ромео и др., Рассеянный склероз, связанный с применением пембролизумаба, у пациента с немелкоклеточным раком легкого, Журнал неврологии, стр. 1–4, 4 октября 2019 г.
- ^ Алисия Калиновска-Лисцарц, Махбубе Ферейдан-Исфахани, Юн Го, Патологические данные при демиелинизации центральной нервной системы, связанной с инфликсимабом, https://doi.org/10.1177/1352458519894710
- ^ Д. Энтони и др. «Анти-CD20-терапия подавляет образование поражений и активацию микроглии в крысиных моделях рассеянного склероза с паттерном I и паттерном II». Неврология , апрель 2014 г.
- ^ Десаи Р.А., Дэвис А.Л., Тахрунт М., Касти М., Лаулунд Ф., Голэй Х., Смит К.Дж. (2016). «Причина и профилактика демиелинизации на модели рассеянного склероза» . Анналы неврологии . 79 (4): 591–604. дои : 10.1002/ana.24607 . ПМЦ 4949637 . ПМИД 26814844 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Десаи, РА; Дэвис, Алабама; Тахрунт, М; Голей, X; Смит, К.Дж.; (2015)Нормобарическая гипероксия защищает от демиелинизации в экспериментальной модели поражений рассеянным склерозом III типа. В: (Материалы) 116-го собрания Британского невропатологического общества. (стр. стр. 28). УАЙЛИ-БЛЭКВЕЛЛ
- ^ Мак КЛ, Вандерлугт-Кастанеда КЛ, Невилл К.Л., Миллер С.Д. (2003). «Микроглия активируется, чтобы стать компетентными антигенпредставляющими и эффекторными клетками в воспалительной среде вирусной модели рассеянного склероза Тейлера». Журнал нейроиммунологии . 144 (1–2): 68–79. дои : 10.1016/j.jneuroim.2003.08.032 . ПМИД 14597100 . S2CID 24384220 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Кристофанилли М., Розенталь Х., Симринг Б., Гратч Д., Пагано Б., Се Б., Садик С.А. (2014). «Спинномозговая жидкость прогрессирующего рассеянного склероза вызывает воспалительную демиелинизацию, потерю аксонов и астроглиоз у мышей». Эксп Нейрол . 261 : 620–32. doi : 10.1016/j.expneurol.2014.07.020 . ПМИД 25111532 . S2CID 21263405 .
- ^ Прюммер, Юлия К.; Штейн, Вероника М.; Марти, Элиан; Луттеротти, Андреас; Елчич, Илияс; Шюпбах-Регула, Гертрауд; Бух, Торстен; Майолини, Арианна (25 января 2023 г.). «Оценка олигоклональных полос в спинномозговой жидкости и сыворотке крови собак с менингоэнцефалитом неясного генеза» . ПЛОС ОДИН . 18 (1): e0280864. дои : 10.1371/journal.pone.0280864 . ПМЦ 9876372 . ПМИД 36696385 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]