Methoden

Zellkulturen von ZNS-residenten Zellen werden aus murinen neonatalen Gehirnen bzw. humanen induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) generiert und die Wirkungsweise potentieller Behandlungskandidaten in vitro analysiert. Die Analyse von Behandlungseffekten auf ZNS-residenten Zellen beinhaltet u.a. folgende Assays: Calcium-Flux, Aktivierung und Differenzierung, Zytokin- und Chemokinprofile, Phagozytose, Toxizität, Neuritenwachstum, Neurofilament Immunoassay und die Kapazität als antigen-präsentierende Zellen zu fungieren. Vielversprechende Behandlungskandidaten werden zur weiteren Analyse in murinen in vivo Modellen verwendet.

Die EAE ist ein Tiermodell der MS, bei dem es zu einer immunzell-vermittelten Entmarkung des ZNS kommt. Die EAE kann durch aktive Immunisierung mit ZNS Antigenen, passive Immunisierung nach einem adoptiven Transfer von myelin-spezifischen T Zellen oder durch den Einsatz transgener Modelle, bei den es zu einer spontan-auftretenden Induktion der EAE kommt, ausgelöst werden. Im murinen Modell der MS ist der klinische Verlauf und Histopathologie abhängig von verwendetem Antigen und Mausstamm. Die Entzündungen mit fokal-konfluenten Läsionen sind meist auf das Rückenmark begrenzt und zeigen umfangreiche Mikroglia Aktivierung und axonale Schädigung sowie Axonverlust. Das EAE Modell eignet sich sehr gut für die Analyse axonal/neuronal schützender Behandlungsstrategien.  

Das Cuprizone-Modell ist ein toxisches Tiermodell und gehört zur Gruppe der Chemisch-induzierten Entmarkung. Beim Cuprizone handelt es sich um einen Kupferchelator, welcher dem Haltungsfutter beigemischt wird und zu Demyelinisierungsprozessen im ZNS, ohne Peripheriebeteiligung bei weitestgehend intakter Blut-Hirn-Schranke, führt. Die Pathophysiologie ist gekennzeichnet durch Oligodendrozyten-Apoptose, Mikroglia-Aktivierung sowie Astrogliose. Eine nahezu vollständige Demyelinisierung wird nach 5-6 Wochen Cuprizone-Intoxikation erreicht und ein Absetzen von Cuprizone führt zur spontanen endogenen Remyelinisierung. Es ist ein sehr gutes Modell, um die Wirkungsweise von Therapeutika während der De- und Remyelinisierung zu untersuchen.