مطالعات حيواني

القای مدل بیماری MS

القای مدل بیماری MS از اهمیت خاصی در تحقیقات علوم پایه پزشکی برخوردار است. بیماری MS ، به عنوان  یک بیماری پیشرونده و تحلیل برنده غلاف میلین در رشته های عصبى واقع در سیستم عصبى مرکزى مطرح می باشد.

برای مشاهده ی آموزش ویدئویی القای مدل بیماری MS اینجا کلیک کنید یا به انتهای مطلب مراجعه کنید.

از آنجا که این بیماری شامل یک تعامل پیچیده بین سیستم ایمنی بدن و سیستم عصبی مرکزی (CNS) است ، مدل سازی حیوانات برای مطالعه این بیماری بسیار مهم است.

مدل های MS از ۷۵ سال پیش به سرعت توسعه داده شدند. سه دسته اصلی مدل های آزمایشی حیوانی بیشترین استفاده را برای درک پاتوفیزیولوژی MS دارند

روش های القای مدل بیماری MS

  • آنسفالومیلیت تجربی خود ایمن Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE)
  • القای مدل بیماری MS توسط سموم: کوپریزون (cuprizone)، اتیدیوم بروماید (EB) ، (لیزولسیتین) (LPC)
  • القای مدل بیماری MS توسط ویروس ها: ویروس انسفالومیلیت موشی تیلرزTheiler (TMEV)  

Experimental Autoimmune Encephalomyelitis

MS یک بیماری خود ایمنی است که تنها در انسان دیده شده است. توماس ریور و همکاران برای مطالعه این بیماری مدل EAE را در سال ۱۹۳۳ ابداع کردند.

این مدل با تزریق پروتئین های مرتبط با میلین MBP و PLP یا پپتیدهای ایمونودامیننت منجر به ایمنی زایی در موش شده و در فرم های حاد، مزمن و حمله ای (عود کننده-فروکش کننده) ایجاد می شود.

EAE در برخی گونه ها (H-2u  و PL/j و B10.Pl) معمولا با نسخه تحلیل برنده توان عضلانی حاد (پارالیتیک) شناخته می شود که موش گاهی بطور کامل و گاهی ناقص بهبود می یابد؛ درحالی که EAE در موش C57BL/6 بعنوان یک بیماری مزمن شناخته شده است.

القای مدل بیماری MS

مزیت این مدل این است که می تواند برای مطالعه پاتوژنز بیماری یا تنظیم دمیلیناسیون وابسته به سلول های T مورد استفاده قرار گیرد.

فرم حاد EAE بیماری تک فازی پارالیتیک است که از لحاظ آسیب شناختی حاصل التهابات گسترده در سراسر CNS با لکه های دمیلینه شده است.

فرم مزمن EAE یک بیماری پارالیتیک است که با التهاب، دمیلینه شدن و آسیب آکسون شناخته می شود. در مدل EAE مزمن، حیوانات بهبود نمی یابند و آسیب های نورولوژیکی ثابت باقی می ماند.

روش القای EAE

  • روش القای فعال با ایمنی زایی
  • روش القای منفعل از طریق انتقال خاطره ایمنی
القای EAE با ایمنی زایی فعال

متدهای ایمنی زایی فعال، محبوب ترین مدل های موشی MS هستند. در متد ایمنی زایی فعال، موش از طریق آنتی ژن های عصبی مثل آنتی ژن های میلینی، منجر به تولید سلولهای T اختصاصی میلینی شده و سپس این سلول های ایمنی با کمک سایتوکاین های خاصی، از سد خونی مغزی عبور کرده و وارد CNS می شوند. نهایتا این سلول ها با تولید سایتوکاین های بیشتر، التهاب ایجاد کرده و مستقیما به CNS آسیب می رسانند.

ویژگی های القای EAE با ایمنی زایی فعال

  1. ایمنی زایی فعال در موش SJL فرم حمله ای (عود کننده-فروکش کننده) را القا می کند.
  2. آنتی ژن ها برای القای EAE شامل گلیکوپروتئین های الیگودندروسیت میلین (MOG)، پروتئین پایه میلین(MBP)، پروتئین پروتئو لیپید (PLP) و بافت نخاع هموژن شده می شود.
  3. در بیشتر مطالعات از توکسین پرتوسیس (PTX)، که ظهور و شدت بیماری را افزایش می دهد، استفاده می شود.
  4. بیماری بصورت فلج پیش رونده القا می شود و تفسیر نتایج براساس نمره بالینی صورت می گیرد. برای مشاهده التهاب در CNS از مطالعات بافت شناسی استفاده می شود.
القای مدل بیماری MS

در روز صفر ایمنی زایی در موش ها به وسیله پپتید ایجاد می شود و در روزهای ۱ و ۲ به آنها سم سیاه سرفه (PTX) تزریق می شود. علائم بالینی معمولاً در روزهای ۹ تا ۱۴ مشاهده می شود و اوج شدت آن در روزهای ۱۲-۱۹ است.

القای مدل بیماری MS
القای EAE با انتقال خاطره ایمنی

در این مدل موش ها بصورت مستقیم برای تولید سلولهای T اختصاصی بر علیه میلین ایمن می شوند. سپس سلول های لنفوسیت این موش ها کشت داده و به موش گیرنده منتقل می شود.

القای مدل بیماری MS
القای مدل بیماری MS

القای بیماری MS با استفاده از کوپریزون

در میان روش های القای بیماری مشابه MS در موش با استفاده از سم ها، مدل کوپریزون یک روش شناخته شده است که در دهه اخیر روز به روز محبوب تر می شود. در این مدل، موش با کوپریزون تغذیه می شود. کوپریزون با یون های مس داخل سلولی پیوند ایجاد کرده و با حذف این یون باعث مرگ سلولی می شود.

این روش نهایتا به مرگ سلول های الیگودندروسیتی و دمیلینه شدن برگشت پذیر منجر می شود. میلینه شدن دوباره خود به خودی می تواند تا ۴ روز بعد از; اتمام کوپریزون دیده شود.

القای مدل بیماری MS

بعد از مصرف کوپریزون، آپوپتوز الیگودندروسیتی القاء و سپس سلول های سیستم ایمنی ذاتی در مغز فعال می شوند، این فعالیت آستروسیت ها، نهایتا منجر به دمیلینه شدن ماده خاکستری و سفید نقاط مغزی می شود.

در این مدل، ایمنی اکتسابی خصوصا سلولهای T و B نقش عمده ای ندارند. این مدل چندین ویژگی مهم MS پیش رونده طی بیماری را نشان می دهد. با مدل کوپریزون، دو جنبه مهم مرتبط با پاتوژنز MS را می توان بررسی کرد: اول مکانیزم های ایمنی ذاتی در القای تجزیه سلولی میلین ، دوم میلین سازی دوباره آکسون های دمیلینه شده.

بصورت کلی دانشمندان از مدل EAE بیشتر برای بررسی های مکانیزمهای ایمنی فعال(اکتسابی) و مسیر های سیگنال دهی استفاده می کنند در حالی که مدل القا شده توسط کوپریزون برای مطالعات رفتاری، آسیب های حرکتی، مطالعه مکانیزم های ایمنی ذاتی و روند میلین سازی و دمیلینه شدن کاربرد دارد.

ویژگی القای مدل بیماری MS با استفاده از کوپریزون

القای مدل بیماری MS

مدل القایی کوپریزون یک مدل ساده و تکرار پذیر برای القای بیماری دمیلینه کننده و بازسازی میلین است؛ چرا که نسبت به سایر مدل های القایی با سم نیاز به جراحی های پیچیده ندارد.

بعلاوه در مقایسه با EAE پیچیدگی ها و متغیرهای کمتری به مطالعه اضافه می کند و تکرار پذیری مناسبی دارد. همینطور بر خلاف سایر مدل های ویروسی و یا خودایمنی، تیمار کوپریزون منجر به ایجاد یک مدل دمیلینه کامل شده و در طی فرایند بازسازی مجدد میلین، این روند تخریبی متوقف می شود.

در حالی که در مدل های ویروسی و خودایمنی فرایند تخریب همچنان ادامه می یابد. نهایتا این روش به عنوان یک پلتفرم عالی برای انجام غربالگری پربازده و شناسایی ترکیبات جدید با اثرات مفید بر نجات الیگودندروسیت ها و میلین سازی آکسونی شناخته می شود.

روش القای مدل بیماری MS با استفاده از کوپریزون

موش C57BL/6 بیشترین استفاده را برای القای مدل بیماری MS با کوپریزون را دارد. در این موش با کمترین مقدار کوپریزون، بیماری به صورت بسیار تکرار پذیر ایجاد می شود.

این روش کمترین اثرات جانبی ناخواسته همانند کاهش وزن یا سمیت کبدی را به دنبال دارد. کوپریزون با ۰.۲ درصد وزنی/وزنی غذای استاندارد جوندگان برای ۵ تا ۶ هفته به موش C57BL/6 با سن ۸ تا ۱۰ هفته داده می شود.

القای مدل بیماری MS

بعد از ۶ هفته استفاده از کوپریزون بیشترین دمیلینه شدن در قشر سفید و خاکستری و مخصوصا ناحیه جسم پینه ای و پدانکل مخچه ای اتفاق می افتد. سپس بازسازی خودبخودی و یک ریکاوری کامل طی ۶ هفته بدون مصرف سم اتفاق خواهد افتاد.

همین طور برای مطالعه فرم پیش رونده کوپریزون به مدت ۶ تا ۷ ماه بصورت ممتد استفاده می شود و با استفاده از دوزهای تکراری نیز فرم عود کننده-فروکش کننده بیماری پدیدار خواهد شد.

کوپریزون امکان القای فرم های مختلف بیماری حاد، مزمن و حمله ای را فراهم می کند.

تست های رفتاری مدل MS

برای بررسی میزان القای بیماری در موش به منظور ارزیابی موفقیت آمیز بودن مدل سازی از تست های رفتاری متعددی استفاده می شود که آزمون های open field و locomotion به عنوان تست های پایه ای، و  تست های grid walk و Narrow Beam  و همین طور Horizontal ladder  برای ارزیابی رفتاری مدل MS استفاده می شوند.

القای مدل بیماری MS

خلاصه ای از آموزش القای مدل بیماری MS

در صورتی که در مشاهده ویدئو مشکل دارید اینجا یا اینجا کلیک کنید

مطالب مرتبط: آزمون های رفتاری – آزمون شنای اجباری –آزمون Elevated Body
خدمات مرتبط: پژوهش و مطالعه بروی حیوانات آزمایشگاهی – پژوهش های فیزیولوژی ورزشی و علوم ورزشی
 – ایجاد انواع مدل های حیوانی

منبع
Experimental in vivo and in vitro models of multiple sclerosis: EAE and beyondDe novo central nervous system processing of myelin antigen is required for the initiation of experimental autoimmune encephalomyelitisOBSERVATIONS ON ATTEMPTS TO PRODUCE ACUTE DISSEMINATED ENCEPHALOMYELITIS IN MONKEYSInduction of Experimental Autoimmune Encephalomyelitis in Mice and Evaluation of the Disease-dependent Distribution of Immune Cells in Various Tissues
نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سه × چهار =

همچنین ببینید
بستن
دکمه بازگشت به بالا