VIEWING INTO THE CNS INFLAMMATION


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE) has been used for human autoimmune disease, Multiple Sclerosis (MS), which is characterized by inflammation in the Central Nerve System (CNS). In this review, we focus one of EAE variants, transfer EAE induced by adoptive transfer of encephalitogenic autoantigen specific T-cell clone. We describe about the model and introduce the application of this model for experimental research and therapeutic development. In addition, we introduce two-photon intravital imaging, which enable to observe and track fluorescently labeled encephalitogenic T-cells in living animal in real time. Further, by using activation sensors, which detect cellular activation during intravital imaging, we show migrating T-cells become activate upon contacting with local antigen presenting cells. The obtained results reveal that the transfer EAE model is useful to understand the mechanisms of initiating CNS inflammation.

About the authors

Naoto Kawakami

Ludwig-Maximilians University; Max-Planck Institute of Neurobiology

Email: Naoto.kawakami@med.uni-muenchen.de
Institute of Clinical Neuroimmunology

Hartmut Wekerle

Max-Planck Institute of Neurobiology

References

  1. Lassmann H. Multiple sclerosis pathology: Evolution of pathogenetic concepts. Brain Pathology 2005.- Vol. 15.- Р. 217-222.
  2. Gold R., Linington C., and Lassmann H. Understanding pathogenesis and therapy of multiple sclerosis via animal models: 70 years of merits and culprits in experimental autoimmune encephalomyelitis research // Brain.- 2006.- Vol. 129.- Р. 1953-1971.
  3. Ben-Nun A., Wekerle H., and Cohen I. R. The rapid isolation of clonable antigen-specific T lymphocyte lines capable of mediating autoimmune encephalomyelitis // European Journal of Immunology.- 1981.- Vol. 11.- Р. 195-199.
  4. Flügel A., Willem M., Berkowicz T., and Wekerle H. Gene transfer into CD4 + T-lymphocytes: Green fluorescent protein engineered, encephalitogenic T cells used to illuminate immune responses in the brain // Nature Medicine.- 1999.- Vol. 5.- Р. 843-847.
  5. Flügel A., Berkowicz T., Ritter T. et al. Migratory activity and functional changes of green fluorescent effector T-cells before and during experimental autoimmune encephalomyelitis // Immunity.- 2001.- Vol. 14.- Р. 547-560.
  6. Mathey E. K., Derfuss T., Storch M. K. et al. Neurofascin as a novel target for autoantibody-mediated axonal injury // Journal of Experimental Medicine.- 2007.- Vol. 204.- Р. 2363-2372.
  7. Bradl M., Misu T., Takahashi T. et al. Neuromyelitis optica: Pathogenicity of patient immunoglobulin in vivo // Annals of Neurology.- 2009.- Vol. 66.- Р. 630-643.
  8. Bartholomäus I., Kawakami N., Odoardi F. et al. Effector T-cell interactions with meningeal vascular structures in nascent autoimmune CNS lesions // Nature.- 2009.- Vol. 462.- Р. 94-98.
  9. Odoardi F., Kawakami N., Li Z. X. et al. Instant effect of soluble antigen on effector T-cells in peripheral immune organs during immunotherapy of autoimmune encephalomyelitis // Proceedings of the National Academy of Sciences (USA).- 2007.- Vol. 104.- Р. 920-925.
  10. Odoardi F., Kawakami N., Klinkert W. E. F. et al. Blood-borne soluble protein antigen intensifies T-cell activation in autoimmune CNS lesions and exacerbates clinical disease // Proceedings of the National Academy of Sciences (USA).- 2007.- Vol. 104.- Р. 18625-18630.
  11. Kawakami N., Lassmann S., Li Z. et al. The activation status of neuroantigen-specific T cells in the target organ determines the clinical outcome of autoimmune encephalomyelitis // Journal of Experimental Medicine.- 2004.- Vol. 199.- Р. 185-197.
  12. Cordiglieri C., Odoardi F., Zhang B. et al. Nicotinic acid adenine dinucleotide phosphate-mediated calcium signalling in effector T-cells regulates autoimmunity of the central nervous system. Brain.- 2010.- Vol. 133.- Р. 1930-1943.
  13. Kawakami N., and Flügel A. Knocking at the brain’s door: intravital two-photon imaging of autoreactive T-cell interactions with CNS structures // Semin. Immunopathol.- 2010.- Vol. 32.- Р. 275-287.
  14. Kawakami N., Bartholomaus I., Pesic M., and Mues M. An autoimmunity odyssey: how autoreactive T-cells infiltrate into the CNS // Immunol Rev.- 2012.- Vol. 248.- Р. 140-155.
  15. Helmchen F. and Denk W. Deep tissue two-photon microscopy // Nature Methods.- 2005.- Vol. 2.- Р. 932-940.
  16. Ransohoff R. M. Natalizumab for multiple sclerosis // New England Journal of Medicine.- 2007.- Vol. 356.- Р. 2622-2629.
  17. Greter M., Heppner F. L., Lemos M. P. et al. Dendritic cells permit immune invasion of the CNS in an animal model of multiple sclerosis // Nature Medicine.- 2005.- Vol. 11.- Р. 328-334.
  18. Kawakami N., Nägerl U. V., Odoardi F. et al. Live imaging of effector cell trafficking and autoantigen recognition within the unfolding autoimmune encephalomyelitis lesion // Journal of Experimental Medicine.- 2005.- Vol. 201.- Р. 1805-1814.
  19. Ohhora M., and Rao A. Calcium signaling in lymphocytes // Current Opinion in Immunology.- 2008.- Vol. 20.- Р. 250-258.
  20. Mank M., Santos A. F., Direnberger S. et al. A genetically encoded calcium indicator for chronic in vivo two-photon imaging // Nature Methods.- 2008.- Vol. 5.- Р. 805-811.
  21. Mues M., Bartholomaus I., Thestrup T. et al. Real-time in vivo analysis of T-cell activation in the central nervous system using a genetically encoded calcium indicator // Nature Medicine.- 2013.- Vol. 19.- Р. 778-783.
  22. Pesic M., Bartholomaus I., Kyratsous N. I. et al. 2-photon imaging of phagocyte-mediated T-cell activation in the CNS // J. Clin. Invest.- 2013.- Vol. 123.- Р. 1192-1201.
  23. Lodygin D., Odoardi F., Schlager C. et al. A combination of fluorescent NFAT and H2B sensors uncovers dynamics of T-cell activation in real time during CNS autoimmunity // Nat Med.- 2013.- Vol. 19.- Р. 784-790.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2014 Kawakami N., Wekerle H.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».