KNAW

Research

Immunological Function of Draining Lymph Nodes in Multiple Sclerosis and Animal Models

Pagina-navigatie:


Update content


Title Immunological Function of Draining Lymph Nodes in Multiple Sclerosis and Animal Models
Period 08 / 2003 - 02 / 2009
Status Completed
Dissertation Yes
Research number OND1309488
Data Supplier Stichting MS Research

Abstract

Multiple sclerosis (MS) has a relapsing-remitting nature in most patients, but the mechanisms underlying exacerbation of the disease are poorly understood. Autoimmunity towards central nervous system (CNS) components is involved in the perpetuation of MS. Epitope-spreading, the continuous broadening of the immune response towards CNS components, is found in MS and relapsing experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), but whether this process is the triggering force behind relapses is still controversial. Cervical lymph nodes (LN) are a major site of drainage of both cells and antigens injected into the brain of experimental animals. Recently, we have shown that brain-derived myelin components are also present in antigen presenting cells (APC) within the cervical LN during MS and demyelinating EAE in non-human primates. Although brain-injected model antigens induce a tolerogenic immune response in the cervical LN, it is unclear whether this holds also for debris resulting from inflammatory brain demyelination. The aim of this project is to elucidate the processes that take place in the cervical LN during demyelinating disease and to interfere in the ongoing immune process by targeting APC in the cervical LN. These studies will be performed with demyelinating mouse models with distinct underlying pathogenic mechanisms, as well as with LN from MS patients. Although both the anatomical organisation of cervical LN in man and mice, and the initiation of MS and experimental (autoimmune) demyelination are different, these models in mice provide the possibility to investigate the functional properties of myelin antigen containing cervical LN cells in brain demyelination in vivo, in vitro and in situ and to determine whether elimination, activation or inactivation of these cells alters the relapsing disease process. Three main questions will be addressed in this project: 1. Does myelin antigen transfer and presentation in cervical LN induce tolerance or immunity? 2. Are cervical LN cells, and in particular myelin antigen containing APC, instrumental in the relapsing nature of the disease? 3. Are myelin antigen containing cells in cervical LN a target for therapeutic intervention of an ongoing demyelinating process in the brain? These issues will be addressed in parallel using cervical LN of mice with demyelinating EAE and cervical LN of MS patients. The results of these studies will be compared to determine whether findings in mouse EAE models hold also for MS. It is anticipated that these studies will reveal pathophysiological significance of myelin antigen drainage to cervical LN in the immunological processes during EAE and MS, and will provide new concepts for targeted and non-invasive treatment of this disease.

Abstract (NL)

Doel van het onderzoek: Bepalen of de lymfeklieren in de hals een rol spelen bij de ontwikkeling van MS en welke mechanismen hierbij betrokken zijn. Achtergrond van het onderzoek: Multiple sclerose is een ziekte waarbij het immuunsysteem een belangrijke rol speelt. In één van de vormen van MS, relapsing-remitting MS, wisselen periodes van ziekte en herstel elkaar af. Dit houdt in dat ernstige symptomen zoals verlamming of gezichtsstoornissen zeer snel kunnen optreden, maar patiënten kunnen ook jarenlang vrijwel symptoomloos leven. Dit wijst erop dat er in het lichaam een balans is tussen mechanismen die schade veroorzaken en mechanismen die de schade juist proberen te beperken. De hersenen zijn immunologisch afgeschermd van de rest van het lichaam. Toch vindt communicatie tussen de hersenen en de rest van het lichaam plaats via de cervicale lymfeklieren. Dit zijn lymfeklieren in de nekregio waarnaar vocht uit de hersenen en het ruggenmerg afgevoerd wordt. Producten afkomstig uit de hersenen komen hier in contact met het lichaam. In de lymfeklieren kan het afweersysteem geactiveerd of juist onderdrukt worden. Wij zijn van mening dat de cervicale lymfeklieren belangrijk zijn bij het ontstaan en het verdere verloop van MS. Daarom kijken we in muismodellen voor MS of het verwijderen van de cervicale lymfeklieren effect heeft op het ontstaan en de ontwikkeling van ziekte. Recent is bij MS en bij diermodellen voor MS aangetoond dat de cervicale lymfeklieren myelinebestanddelen afkomstig uit de hersenen bevatten. Deze myeline zit in zogenaamde antigeen-presenterende cellen, die de myeline presenteren aan andere cellen van het immuunsysteem. Afhankelijk van de omstandigheden kan presentatie van stoffen door antigeen-presenterende cellen leiden tot het gevoelig of ongevoelig maken van immuuncellen voor deze stoffen. Wij denken dat de aanwezigheid van myeline in de cervicale lymfeklieren een belangrijke rol speelt bij het beperken van de schade in MS als de ziekte zich al heeft geopenbaard. Naast schade aan myeline is er ook schade aan de zenuwen zelf bij MS-patiënten. Daarom bepalen we de aanwezigheid van zenuwbestanddelen in de cervicale lymfeklieren van overleden MS-patiënten en van muismodellen voor MS.

Related organisations

Related people

Supervisor Prof.dr. J.D. Laman
Project leader Dr. L.A. Boven
Doctoral/PhD student Dr.ir. M. van Zwam

Classification

A70000 Public health and health care
D21800 Immunology, serology
D23230 Neurology, otorhinolaryngology, opthalmology

Go to page top
Go back to contents
Go back to site navigation