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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-62996
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2013/6299/


Impact of T, B and NK lymphocyte deletion on the motor recovery after spinal cord compression in mice

Auswirkung der T, B und NK Lymphozyten Eliminierung auf die motorische Regeneration nach der Rückenmarkkompression in Mäusen

Lebsack, Helena

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SWD-Schlagwörter: Rückenmarksverletzung , Neuroimmunologie , Immunsystem
Freie Schlagwörter (Deutsch): T Lymphozyten , B Lymphozyten , NK Lymphozyten , Pfp/Rag2-/- Mäuse
Freie Schlagwörter (Englisch): immune system , traumatic spinal cord injury , T-cell functions , B- cell functions , NK-cell functions
Basisklassifikation: 42.99 , 44.30
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Schachner, Melitta (Prof. Dr.)
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 06.06.2013
Erstellungsjahr: 2012
Publikationsdatum: 01.08.2013
Kurzfassung auf Englisch: The limited regeneration potential of the mammalian spinal cord is a serious challenge for medicine and science. The loss of the regenerative ability is explained with injury-induced changes in neurons, on one side, and, on the other, with changes in the environment at the site of injury. Elucidation of the complex pathophysiology of the spinal cord injury and experimental manipulations of this environment attract research interest because of the opportunity to create conditions beneficial for neuronal regeneration. The importance of the immune system in processes of functional recovery after traumatic spinal cord injury has been debated under various aspects in different experimental model systems in adult mammals. Recently it has been evident that the immune system can have both beneficial and adverse impact in regeneration after trauma. To obtain more insights into the contribution of the immune system under conditions of trauma it is essential to compare immune system with normal and suppressed function. This study evaluated the impact of a radically ablated immune system on the outcome of traumatic spinal cord injury in an adult mouse model. The analysis was performed on mice that are doubly and homozygously deficient in two genes (perforin and RAG-2 gen) in comparison with wild-type mice (n=12 pro genotype). These double-mutant mice (Pfp/Rag2-/- mice) on the C57BL/6 inbred background deficient in T-, B- and NK-cell functions, were compared to wild-type C57BL/6 mice. The comparison was performed by means of motor behavioral scoring (BBB score), single frame motion analysis and histological and immunohistochemical analyses. According to both the BBB score and single frame motion analysis the mice lacking functional T-, B- and NK-lymphocytes showed improved recovery of motor function in comparison to wide-type mice after spinal cord injury. They also displayed decreased scaring, higher weight loss and insignificantly lower number of microglia/macrophages in the lumbar spinal cord compared to the control mice. In summary, the results of this study support the view that acute immune suppression is beneficial for regeneration after spinal cord injury.

Kurzfassung auf Deutsch: Das limitierte Regenerationspotential nach der Rückenmarkläsion stellt eine ernste Herausforderung für die Wissenschaft und Medizin. Der Verlust der regenerativen Fähigkeiten ist auf der einen Seite mit der Schädigung der Neuronen und auf der anderen mit der Veränderungen in der Umgebung nach der Läsion zu erklären. Komplette Aufklärung der komplexen Pathophysiologie der Verletzung und experimentale Manipulationen an der Umgebung reizen das Interesse der Forscher mit der Möglichkeit die Bedingungen zu erstellen, die sich positiv auf die neuronale Regeneration auswirken. Die Wichtigkeit der Einwirkung des Immunsystems wurde in der letzten Zeit unter unterschiedlichen Aspekten und in unterschiedlichen experimentalen Systemen debattiert. Beides wird berichtet: sowohl die neuroprotektive als auch die neurodegenerative Wirkung. Entzündungsreaktion in dem akutverletzten Mark ist grundlegendes Abwehrmechanismus mit dem Ziel eingedrungene Pathogene und Gewebetrümmer zu entfernen. Auf der einen Seite verstärken Entzündungszellen die Wundheilung auf der anderen produzieren sie toxische Moleküle, die die Wiederherstellung stören. Um mehr Einblick in die Mitwirkung des Immunsystems an dem Wiederherstellungsprozess nach der Läsion zu ermöglichen, wäre es wichtig Immunsystem mit normaler und supprimierter Funktion unter den Bedingungen einer Rückenmarkverletzung zu vergleichen. Diese Arbeit evaluiert die Wirkung des stark eingeschränkten Immunsystems in Bezug auf funktionale Folgen in erwachsenen Mäusen. Diese Analyse wurde an den in zwei Genen (RAG2 und PFP) doppelt und homozygot diffizienten Mäusen in Vergleich zu Wild Typ (C57BL/6) Kollektiv durchgeführt(n=12 pro Genotyp). Die doppelt mutierte Mäuse (Pfp/Rag2-/- Mäuse) waren an den T, B und NK Funktionen supprimiert. Die beiden Gruppen wurden in folgenden Punkten verglichen: Bestimmung des motorischen Verhaltens anhand BBB score, Einzelbildanalyse der motorischen Funktion und histologische und immunohistologische Untersuchungen. die Mäuse ohne funktionellen T, B und NK Lymphozyten zeigten bessere motorische Regeneration sowohl reduzierte Narbenbildung, größeres Gewicht Verlust und nicht signifikante aber trotzdem reduzierte Zahl an Microglia verglichen mit Kontrollkollektiv. Zusammenfassend vertreten die Ergebnisse dieser Arbeit die Ansicht, dass die akute Suppression des Immunsystems für das Wiederherstellungsprozess nach der Rückenmarkverletzung fördernd ist.

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