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Targeting gene therapy to neuroinfalmmatory lesions in experimental autoimmune encephalomyelitis

dc.contributor.advisorNeumann, Harald Prof. Dr.de
dc.contributor.authorRochford, Christiande
dc.date.accessioned2012-04-16T14:46:22Zde
dc.date.available2013-01-30T23:50:33Zde
dc.date.issued2005-03-18de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-ABDC-Ede
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-82
dc.description.abstractDie Blut-Hirn-Schranke schützt das Zentralnervensystem vor Schadstoffen, blockiert jedoch auch die Aufnahme von Medikamenten in das Hirngewebe und stellt somit ein Hindernis für entsprechende Therapien dar. Neuere Studien ergaben, daß hematopoietische Stammzellen durch die Blut-Hirn-Schranke wandern und sich ins Hirngewebe einfügen können, und deuten damit auf ihr Potential als natürliche Vehikel für therapeutische Wirkstoffe hin. In der vorliegenden Arbeit wurden zunächst hematopoietische Stammzellen (Lin-BM) vom Knochenmark β-Aktin-GFP transgener Mäuse isoliert. Eine Transplantation dieser markierten Stammzellen (GFP+Lin-BM) in Mäuse, die vorher einer letalen Strahlendosis ausgesetzt waren, führte zu deren Aufnahme in nicht-hematopoetisches Gewebe einschließlich des Gehirns und des Rückenmarks. In Mäusen mit experimenteller autoimmuner Enzephalomyelitis (EAE), einem Modellsystem für Multiple Sklerose (MS), führte die intravenöse Verabreichung der GFP-positiven Stammzellen zu deren spezifischen Migration zu Entzündungsläsionen im Rückenmark. Diese Migration korrelierte mit dem Schweregrad der Erkrankung, wobei umso mehr Stammzellen im betroffenen Gewebe gefunden wurden, je stärker die klinischen Symptome zur Zeit der Verabreichung ausgeprägt waren. Nach einer Dauer von fünf Tagen waren 40 GFP-positive Zellen/mm2 im Rückenmark der EAE-Mäuse zu finden, wohingegen bei gesunden Mäusen eine Aufnahme nur in der Milz und im Knochenmark stattfand. Die Zellen, die in die Entzündungsläsionen im Rückenmark aufgenommen wurden, hatten einen niedrigen CD45-Expressionsgrad und 68% zeigten eine positive Färbung für Isolektin-B4, was auf einen Mikroglia-Phänotyp hindeutet. Die aufgenommenen Zellen zeigten keine Immunreaktivität für andere ZNS Zelltypen. Eine Verabreichung des anti-inflammatorischen Zytokins Interleukin-10 (IL-10) in die spinalen Entzündungsläsionen mittels lentiviral-transduzierter Lin-BM führte zu keiner Verbesserung des Krankheitsverlaufs der EAE-Mäuse. Es konnte demnach gezeigt werden, daß nach intravenöser Administration - auch ohne Anwendung vorheriger letaler Bestrahlung - Lin-BM direkt zu Läsionen im beschädigten Rückenmark migrieren, kaum oder gar nicht in andere Gewebe aufgenommen werden und eine Mikroglia-Population ausbilden.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.htmlde
dc.titleTargeting gene therapy to neuroinfalmmatory lesions in experimental autoimmune encephalomyelitisde
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedGezielte Gentherapieauf Rückenmarkentzündungsläsionen in experimenteller autoimmuner Enzephalomyelitisde
dc.contributor.refereeNeher, Erwin Prof. Dr.de
dc.date.examination2005-01-21de
dc.subject.dnb570 Biowissenschaften, Biologiede
dc.description.abstractengThe blood-brain barrier (BBB) protects the central nervous system (CNS) from harmful substances but at the same time is an obstacle to therapy by blocking the transport of drugs into brain tissue. Studies have reported the migration of hematopoietic progenitor cells past the BBB and their engraftment into the CNS suggesting their potential as anatural vehicle to transport therapeutic agents past this barrier. Hematopoietic progenitor cells (Lin-BM) were isolated from the bone marrow of β-actin green fluorescent protein (GFP)-transgenic mice. Transplantation of GFP+Lin-BM into lethally-irradiated mice showed engraftment of hematopoietic cells into non-hematopoietic tissues, including the brain and spinal cord. Following intravenous administration of these cells to mice with experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), a murine model of multiple sclerosis (MS), GFP+ cells were observed to migrate specifically into spinal cord lesions. This migration was correlated with disease severity, with higher engraftment occurring after administration at higher clinical scores. After a period of 5 days, 40 GFP+cells/mm2 were observed in the spinal cord of these EAE mice. Engraftment was only observed in the spleen and bone marrow of healthy mice. Cells engrafting in spinal cord lesions expressed low levels of CD45, of which 68% stained positive for isolectin-B4, suggesting them to have a microglial phenotype. The engrafted cells showed no immunoreactivity for other CNS cell types. Delivery of the anti-inflammatory cytokine interleukin-10 (IL-10) to spinal cord lesions by lentivirally transduced Lin-BM showed no improvement in disease course. Thus, it is shown that Lin-BM, when administered intravenously in the absence of lethal irradiation, migrate directly to lesions within the damaged spinal cord with little or no engraftment in other tissues and give rise to a microglial population.de
dc.contributor.coRefereeBrose, Nils Prof. Dr.de
dc.subject.topicMathematics and Computer Sciencede
dc.subject.gerGentherapiede
dc.subject.gerMultiple Sklerosede
dc.subject.gerexperimenteller autoimmuner Enzephalomyelitisde
dc.subject.gerHematopoietischestamzellende
dc.subject.engGene Therapiede
dc.subject.engMultiple Sclerosisde
dc.subject.engExperimental Autoimmune Encephalomyelitisde
dc.subject.engHematopoietic Progenitor Cellsde
dc.subject.bk44.9de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-109-5de
dc.identifier.purlwebdoc-109de
dc.affiliation.instituteBiologische Fakultät inkl. Psychologiede
dc.subject.gokfullMED 280: Biologiede
dc.identifier.ppn487831268de


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