MicroRNA-Regulation in experimenteller autoimmuner Enzephalomyelitis im Vergleich mit Multiple Sklerose-Läsionen
MicroRNA regulation in experimental autoimmune encephalomyelitis resembles regulation in multiple sclerosis lesions
by Juliane Lescher
Date of Examination:2014-09-22
Date of issue:2014-09-08
Advisor:Dr. Andreas Junker
Referee:Prof. Dr. Wolfgang Brück
Referee:Prof. Dr. André Fischer
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-4674
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Abstract
English
Multiple sclerosis (MS) is the most common chronic inflammatory disease of the central nervous system and the most common cause of acquired disability in young adults. Histopathological hallmarks of MS are focal lesions that are characterized by demyelination, inflammatory infiltrate, glial scars, astrocytosis, oligodendrocyte damage and axonal degeneration. These lesions can occur anywhere within the central nervous system. MS pathology is assumed to be a multifactorial process. According to the present state of knowledge MS is a t-cell mediated autoimmune disease against specific parts of the central nervous system which is affected by genetic, epidemiological and environmental factors. MicroRNAs (miRNAs) play essential roles in gene regulation and are involved in many physiological cell processes. Therefore it is assumed that miRNAs are also involved in MS pathology. Investigations on this topic are performed on MS patients as well as in animal models. The most important animal model of MS is the experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). In the present work the miRNA regulation of a selection of miRNAs was determined in EAE lesions of C57/BL6 mice (MOG35-55-induced) und marmosets (MOG1-125-induced) versus control and was compared to the known miRNA regulation of active human MS lesions. After RNA extraction of EAE spinal cord lesions of mice and macrodissected EAE brain lesions of marmosets and the transcription in cDNA, miRNA detection and quantification was performed by qPCR. MiRNA regulation in the EAE lesions of mice and marmosets largely resembled the miRNA up- and down regulation in active human MS-lesions. MiR-155, miRNA-142-3p, miR-146a, miR-146b and miR-21, which are highly conserved and regulated in humans, were similarly upregulated in mice and marmosets.
Keywords: multiple sclerosis; experimental autoimmune encephalomyelitis; microRNA
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Die Multiple Sklerose (MS) ist die häufigste chronisch-entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems und die häufigste Ursache erworbener Behinderung im jungen Erwachsenenalter. Histopathologisches Kennzeichen der MS sind fokale Läsionen, die durch Demyelinisierung, Entzündungsinfiltrat, gliale Narbenbildung, Astrozytose, Oligodendrozytenschädigung und unterschiedlich stark ausgeprägte Axondegeneration gekennzeichnet sind. Die Läsionen können im gesamten ZNS auftreten. Bei der Pathogenese der MS geht man von einem multifaktoriellen Geschehen aus. Nach dem derzeitigen Wissenstand ist die MS eine T-Zell-vermittelte Autoimmunerkrankung gegen bestimmte Bestandteile des zentralen Nervensystems, bei der zusätzlich genetische, epidemiologische und Umweltfaktoren eine Rolle spielen. MicroRNAs (miRNAs) haben wichtige Funktionen in der Genregulation und sind in viele physiologische Zellprozesse involviert. Man geht daher davon aus, dass miRNAs auch eine wichtige Rolle in der Pathogenese der MS spielen. Sowohl an MS-Patienten als auch im Tiermodell werden diesbezügliche Untersuchungen durchgeführt. Das wichtigste Tiermodell der MS ist die experimentelle autoimmune Enzephalomyelitis (EAE). In der vorliegenden Arbeit wurde die miRNA-Regulation ausgewählter miRNAs in EAE-Läsionen von C57/BL6 Mäusen (MOG35-55-induziert) und Weißbüschelaffen (MOG1-125-induziert) im Gegensatz zu Kontrollgewebe ermittelt und mit der bekannten miRNA-Regulation in aktiven humanen MS-Läsionen verglichen. Aus den EAE-Rückenmarksläsionen der Mäuse und den makrosezierten EAE-Hirnläsionen der Weißbüschelaffen wurde zunächst die RNA extrahiert. Im Anschluss erfolgte die Umschreibung in eine cDNA und dann eine miRNA-Detektion und -Quantifizierung mit Hilfe einer qPCR. Es konnte gezeigt werden, dass die miRNA-Regulation in den EAE-Läsionen von Mäusen und Weißbüschelaffen mit der miRNA-Hoch- und -Herabregulation in den aktiven humanen MS-Läsionen vergleichbar ist. Die im Menschen konservierten und regulierten miRNAs miR-155, miR-142-3p, miRNA-146a, miR-146b und miR-21 waren auch in Maus und Weißbüschelaffe in ähnlicher Weise hochreguliert.
Schlagwörter: Multiple Sklerose; microRNA; experimentelle autoimmune Enzephalomyelitis
