KNAW

Research

Role of axonal damage and autoimmunity to axonal components in the...

Pagina-navigatie:


Update Research data


Title Role of axonal damage and autoimmunity to axonal components in the pathogenesis of experimental demyelinating diseases
Period 08 / 2003 - 08 / 2007
Status Completed
Research number OND1309510
Data Supplier Stichting MS Research

Abstract

Demyelination in the CNS is the hallmark of MS and myelin specific autoimmune responses are believed to play a crucial role in the pathogenesis of MS and in myelin damage. However, axonal damage and/or loss as identified by MRI and histopathological studies may also play an important role in both the early changes of disease as well as in the progressive phase of MS when cumulated axonal loss is reached. Whatever the timing of such axonal degeneration and loss, the exact role of such damage in clinical disease and the mechanism of axonal damage is unclear. In this project we aim to: a) Investigate the relationship between axonal loss and demyelination and inflammation in two major experimental demyelinating diseases in mice, namely chronic relapsing experimental allergic encephalomyelitis (CREAE) and Semliki Forest virus (SFV) infection in mice. In contrast to the clinical relapses and remissions in CREAE in which demyelination is prominent in the relapse phase, SFV induces large lesions of demyelination in the absence of clinical disease. Histochemical methods will be used to examine the level of axonal suffering and transsection as assessed by the accumulation of amyloid precursor protein (APP) and the relationship and density of non-phosphorylated compared to phosphorylated neurofilaments with demyelination. b) Determine whether immunity to axonal components play a role in disease using ELISA, immunoblotting techniques and T cell assays to examine autoimmunity to axonal components during disease in CREAE and SFV infection in ABH mice and assays to assess humoral responses in MS patients. c) Examine the pathogenic significance of immunity to axons as judged by the ability of axon preparations and/or axonal proteins to induce CNS disease or exacerbate existing disease in mice. The use of both the viral and CREAE models of MS will allow the examination of the relative contribution of axonal suffering and axonal loss to the different stages of neurological disease and assess whether the transition from subclinical demyelination (SFV) to inflammation (acute and CREAE) and finally to secondary progressive disease (later stages of CREAE) is dependent on axonal damage and or development of autoimmunity to axonal components and disease status. These studies will clarify the importance of axonal damage itself and the presence of (auto)immunity to axons in the experimental animal models and also in MS patients. The realisation that axonal degeneration is a fundamental component in inflammatory and demyelinating neurological disease may help the approach to management and be relevant to a more targeted immunotherapy aimed at reducing the progression to disability.

Abstract (NL)

Doel van het onderzoek: In dit onderzoek wordt gekeken naar de hoeveelheid schade aan en verlies van zenuwvezels of zenuwcellen in verschillende diermodellen van multiple sclerose, namelijk experimentele auto-immuun encefalomyelitis (EAE) en infectie met Semliki Forest-virus in muizen. De hoeveelheid schade aan zenuwvezels en zenuwcellen wordt vergeleken met het ziekteverloop en met de mate van ontsteking en aantasting van de beschermende myelinelaag om de zenuwvezels. Verder zal onderzocht worden of er afweerreacties tegen bestanddelen van zenuwvezels en zenuwcellen ontstaan tijdens het verloop van EAE of infectie met Semliki Forest-virus. Tot slot zal bepaald worden of immunisatie van muizen met bestanddelen van zenuwvezels en zenuwcellen kan leiden tot neurologische ziekte. Achtergrond van het onderzoek: Recent is duidelijk geworden dat niet alleen myeline en myelineproducerende cellen aangetast worden tijdens MS, maar dat ook de zenuwcellen zelf schade oplopen. De uitlopers van zenuwcellen vertonen zwellingen en zijn op sommige plekken zelfs doorgesneden. Deze schade aan zenuwcellen en zenuwvezels begint waarschijnlijk al vroeg tijdens de ziekte en draagt bij aan het ontstaan van klinische symptomen in MS. Wat precies de relatie is met het ziekteverloop in MS is nog niet helemaal duidelijk. Daarom zullen in dit onderzoek EAE-modellen worden gebruikt waarin dieren een verschillend ziektepatroon hebben. Vervolgens wordt er onderzocht of er een verband is met de hoeveelheid schade aan zenuwvezels. Daarbij wordt ook gekeken naar de mate van ontsteking en afbraak van de myeline. Om uiteindelijk de schade aan zenuwcellen en daarmee het ontstaan van handicaps te beperken moet men weten hoe de schade aan zenuwvezels en zenuwcellen ontstaat. Daarom wordt onderzocht of ontstekingscellen ook kunnen reageren tegen zenuwvezels en zenuwcellen tijdens het verloop van EAE. Tevens wordt bekeken of het inspuiten van dieren met bestanddelen van zenuwvezels kan leiden tot een immuunreactie tegen zenuwvezels en ziekteverschijnselen.

Related organisations

Related people

Researcher Drs. R. Huizinga
Project leader Prof.dr. S. Amor

Classification

A70000 Public health and health care
D21500 Histology, cell biology
D21800 Immunology, serology
D23230 Neurology, otorhinolaryngology, opthalmology

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