Antibiotika-Behandlung in einem spontanen Multiple-Sklerose-Modell

Abstract: Multiple Sclerosis (MS) is an autoimmune disease that can lead to severe disability. The cause is a demyelination that affects the central nervous system. Environmental factors are suspected to trigger Multiple sclerosis in people with genetic disease susceptibility. Although little is known about the nature of the environmental trigger(s), emerging evidence from animal models of MS suggests that the gut flora is critically required for disease development. Antibiotics can rapidly alter gut microbial signatures. Thus, we evaluated the effect of antibiotic intervention on CNS autoimmunity using a transgenic mouse model of opticospinal experimental autoimmune encephalomyelitis (OSE mouse). OSE mice harbor myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG)-specific T as well as B cells. Approximately 50% of untreated OSE mice develop spontaneous EAE (experimental autoimmune encephalitis). In contrast, 4 weeks-old mice treated for 2 weeks with an antibiotic cocktail remain fully protected from the disease. Analysis by 16s RNA sequencing revealed that antibiotic treatment had profound impact on the composition of the intestinal microbiota. The analysis ten weeks after the termination of the antibiotic therapy did not show stable changes of the immune system, besides a reduction of the Interleukin-22 serum level.
In summary, these findings demonstrate that alteration of gut bacteria can have a profound impact on CNS-specific autoimmunity
Abstract: Die Multiple Sklerose (MS) ist eine autoimmune Erkrankung des zentralen Nervensystems. Die Ursache dieser Erkrankung ist ein entzündlicher Demyelinisierungsprozess der meist schubförmig-remittierend, aber auch primär oder sekundär progredient, verläuft.
Neben einer genetischen Veranlagung scheinen Umweltfaktoren einen wichtigen Einfluss auf den Krankheitsverlauf der MS zu nehmen und auch den Krankheitsausbruch zu triggern. Die jüngste Forschung hat Hinweise auf einen entscheidenden Einfluss der mikrobiellen Darmflora auf den Verlauf autoimmuner Erkrankungen, wie der Multiplen Sklerose, gefunden. So sind keimfreie Mäuse vor dem Ausbruch der Experimentellen Autoimmunen Enzephalomyelitis (EAE), dem gängigen Tiermodell der MS, geschützt (Berer et al. 2011). In induzierten Tiermodellen der Multiplen Sklerose führte eine Breitspektrum-Antibiose zu einem abgeschwächten Verlauf (Ochoa-Repáraz et al. 2009 und Yokote et al. 2008).
In der vorliegenden Studie wurde erstmals ein spontanes MS-Tiermodell zur Evaluation des Einflusses einer Breitband-Antibiose auf den Krankheitsverlauf genutzt. Das Optikospinale-Enzephalomyelitis-Modell (OSE) basiert auf genetisch modifizierten T- und B-Zellen, die spezifisch auf das Myelin-Oligodendrozyten-Glykoprotein (MOG) reagieren, so dass rund 50 Prozent der OSE-Mäuse ohne eine weitere externe Induktion der EAE erkranken.
Die Breitspektrum-Antibiose wurde gesunden Tieren einerseits in der „Kindheit“ (2.-4. Lebenswoche) und andererseits im „jungen Erwachsenenalter“ (4.-6. Lebenswoche) für jeweils zwei Wochen verabreicht. Tiere, welche Antibiotika erhielten, waren vor dem Ausbruch der EAE weitgehend geschützt. Ein kompletter Schutz konnte durch eine Behandlung zwischen der vierten und sechsten Lebenswoche erreicht werden. Die Untersuchung der bakteriellen Darmflora zeigte eine deutliche und stabile Verschiebung des Firmicutes-Bacteroidetes-Verhältnisses. Die Analyse des Immunsystems rund zehn Wochen nach Beendigung der Therapie ergab keine Hinweise auf stabile Veränderungen im Immunsystem, abgesehen von einer Reduktion des Serumspiegels von Interleukin-22.
Diese Studie unterstreicht die Bedeutung der mikrobiellen Darmflora für neuro-immunologische Autoimmunität. Die Anwendung einer kurzzeitigen Antibiose scheint im Tiermodell ein probates Mittel zur Beeinflussung der bakteriellen Darmbesiedlung zu sein, so dass protektive Bakterien eine biologische Nische zum Wachsen zu finden und deren Wirkung ein Übergewicht erhält

Standort
Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
Umfang
Online-Ressource
Sprache
Deutsch
Anmerkungen
Universität Freiburg, Dissertation, 2017

Schlagwort
Multiple Sklerose
Antibiotikum
Darm
Bakterien
Neuroimmunologie
Antibiose
Multiple Sklerose
Mikrobiom
Bakterien
Neuroimmunologie
Mikroflora
Antibiotikum
Darm

Ereignis
Veröffentlichung
(wo)
Freiburg
(wer)
Universität
(wann)
2020
Urheber
Beteiligte Personen und Organisationen

DOI
10.6094/UNIFR/166918
URN
urn:nbn:de:bsz:25-freidok-1669187
Rechteinformation
Der Zugriff auf das Objekt ist unbeschränkt möglich.
Letzte Aktualisierung
25.03.2025, 13:44 MEZ

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Beteiligte

Entstanden

  • 2020

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