Neue Gehirnkarte zeigt Einblicke in die Entwicklung Multipler Sklerose

Die NIH -Studie zeigt wichtige Akteure, die den Erkrankungen des Erkrankung zugrunde liegen, und die Reparatur der Erkrankungen.

Unter Verwendung eines Tiermodells der Multipler Sklerose (MS) haben Forscher der National Institutes of Health (NIH) eine vierdimensionale Hirnkarte erstellt, die zeigt, wie Läsionen ähnlich denen in menschlicher MS-Form ähneln. Diese Ergebnisse, veröffentlicht in WissenschaftStellen Sie ein Fenster in den frühen Krankheitszustand an und können dazu beitragen, potenzielle Ziele für MS -Behandlungen und Hirngewebereparaturen zu identifizieren.

Die Forscher unter der Leitung des postdoktoralen Fellows Jing-Ping Lin, Ph.D., und dem leitenden Forscher Daniel S. Reich, MD, Ph.D., sowohl am NIHs National Institute of Neurological Störungen als auch am Schlaganfall (NINDS), die wiederholte MRI-Bildgebung mit Gehirngewebeanalyse, dem Ausdruck, dem Einsetzen und der Entwicklung von MS-Like-Läsionen, kombiniert wurden. Sie entdeckten eine neue MRT -Signatur, die dazu beitragen kann, dass Gehirnregionen für Schäden Wochen vor sichtbaren Läsionen gefährdet werden. Sie identifizierten auch „Mikroumgebungen“ in betroffenem Gehirngewebe, basierend auf beobachteten Mustern der neuralen Funktion, Entzündung, Immun- und Stütze der Zellreaktionen, der Genexpression und der Spiegel von Schäden und Reparaturen.

Das Erkennen der frühen Ereignisse, die nach Entzündungen auftreten und auseinander gerissen sind, die reparativ und schädlich sind, kann uns möglicherweise dazu beitragen, die MS -Krankheitsaktivität früher zu identifizieren und Behandlungen zu entwickeln, um zu verlangsamen oder zu stoppen. „

Dr. Daniel S. Reich, MD, Ph.D., NIHs Nationales Institut für neurologische Störungen und Schlaganfall

MS wird durch das Immunsystem des Körpers verursacht, das die schützende Abdeckung von Nervenfasern angreift, die Myelin genannt wird. Dies führt zu Entzündungen, Myelinverlust und Bildung von „Läsionen“ oder „Plaques“ im Gehirngewebe. Das meiste, was über das MS -Fortschreiten bekannt ist, stammt aus der Analyse des postmortalen menschlichen Gehirngewebes, das normalerweise Jahrzehnte nach dem ersten Einsetzen der Krankheit erhalten wurde. Dies bedeutet fehlende frühe Veränderungen, die vor Beginn der Symptome auftraten.

Um die Bedingungen des menschlichen Gehirns nachzuahmen, entschieden sich die Forscher dafür, kein Mausmodell für MS zu verwenden, sondern förderte ein Modell, das den Marmoset, einen nichtmenschlichen Primaten, verwendet. Im Vergleich zu Maushöfen weisen Marmoset und menschliches Gehirn ein höheres Verhältnis von weißer Substanz (die „Drähte“ des Gehirns) zu grauen Substanz (neuronale Zellkörper) auf. Das Marmoset -Modell erzeugt mehrere Läsionen, die den bei menschlichen MS zu sehenen MS ähnlich ähneln, und die in Echtzeit mit der MRT -Bildgebung verfolgt werden können. Da diese Läsionen experimentell induziert werden können, bietet das Modell einen Blick auf die frühesten Stadien von Entzündungen und Immunantworten, die zu MS-ähnlicher Demyelinisierung führen.

Ein identifizierter Schlüsselspieler war eine bestimmte Art von Astrozyten, eine der Unterstützungszelltypen im Gehirn, das ein Gen genannt wird Serpine1 oder Plasminogen-Aktivator-Inhibitor-1 (Pai1). Sie fanden Serpin1-exprimierende Astrozyten in gefährdeten Gehirnrändern, bevor sichtbare Schäden auftreten, in der Nähe von Blutgefäßen und den flüssigkeitsgefüllten Ventrikeln des Gehirns und der Signalisierung zukünftiger Bereiche der Läsionsentwicklung gruppieren. Diese Astrozyten schienen auch das Verhalten anderer Zellen in der Nähe des Läsionsbereichs zu beeinflussen, einschließlich der Fähigkeit von Immunzellen, in das Gehirn einzutreten und zur Entzündung beizutragen, sowie die an der Myelinreparatur beteiligten Vorläuferzellen.

Angesichts der Tatsache, dass serpine1-exprimierende Astrozyten an den Rändern wachsender Läsionen angesammelt wurden, bei denen Schäden auftreten, aber auch die Heilung beginnt, war ihre potenzielle doppelte Rolle bei der Koordinierung von Signalen, die zu einer Gewebereparatur führen könnten, oder weiteren Schaden war ein unerwarteter Falten, das eine weitere Untersuchung erfordert. Es ist möglich, dass die frühesten Reaktionen Teil eines Schutzmechanismus sein können, der im Laufe der Verletzung überwältigt wird. Es ist auch möglich, dass der gleiche Mechanismus selbst krankheitsverursachbar werden kann.

„Wenn man sich eine Festung unter Belagerung vorstellt, könnten die Mauern zunächst den Angriff abhalten“, sagte Dr. Reich. „Aber wenn diese Wände verletzt werden, können alle Verteidigungen im Inneren gegen das Fort selbst gedreht werden.“

Diese Ergebnisse können auch Auswirkungen auf Hirnverletzungen haben, die über das hinausgehen, was in MS zu sehen ist. Während es verschiedene Arten von fokalen Hirnverletzungen gibt, einschließlich traumatischer Hirnverletzungen, Schlaganfall, Entzündung und Infektion, gibt es eine endliche Anzahl von Möglichkeiten, wie das Gewebe auf Verletzungen reagieren kann. Tatsächlich sind viele der hier auf Entzündungs-, Stress- und Gewebeschäden beobachteten Reaktionen bei den in dieser Studie erzeugten Hirnkarte wahrscheinlich häufig als Ressource, um Vergleiche in einem menschlicheren Kontext zu ermöglichen.

Die wissenschaftlichen Teams bauen ein neues Modell einer anderen Autoimmunerkrankung auf, die die Gehirnränder beeinflussen. Sie möchten auch ihren Datensatz um alten Tiere erweitern, die dazu beitragen könnten, unser Verständnis von progressiver MS, einem Krankheitszustand mit einem signifikanten und unermüdlichen therapeutischen Bedarf, zu verbessern.

Diese Studie wurde teilweise vom intramuralen Forschungsprogramm der NIH mit zusätzlicher Unterstützung der Dr. Miriam und Sheldon G. Adelson Medical Research Foundation und der National Multiple Sklerosis Society unterstützt.

Quellen: