Πειραματική μελέτη αντιγονικότητας των προγονικών κυττάρων του κεντρικού νευρικού συστήματος σε C57BL/6 ποντικούς
Authors: Κεσίδου Ευαγγελία 
Published: September 2021

Ερευνητικές μελέτες των διαδικασιών αυτοανοσίας, φλεγμονής και απομυελίνωσης στο νευρικό σύστημα στοχεύουν στην ανάπτυξη καινοτόμων αποτελεσματικότερων θεραπειών. Σε πολυπαραγοντικές ασθένειες, όπως η Πολλαπλή Σκλήρυνση (ΠΣ), ανοσορυθμιστικές θεραπείες ήδη εφαρμόζονται, αλλά είναι περιορισμένες οι θεραπείες που δύνανται να αποκαταστήσουν τις βλάβες του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος (ΚΝΣ) στους ασθενείς. Τα Νευρικά Προγονικά Κύτταρα (ΝΠΚ) του ΚΝΣ αποτελούν αντικείμενο μελέτης ως υποψήφια κυτταρική θεραπεία, καθώς πληρούν χαρακτηριστικά πολυδυναμίας, αυτοανανέωσης και ικανότητας διαφοροποίησης. Η μεταμόσχευσή τους σε πειραματικά μοντέλα προσομοίωσης της ΠΣ, όπως η Πειραματική Αυτοάνοση Εγκεφαλομυελίτιδα (ΠΑΕ), έδειξε κλινική βελτίωση των πειραματοζώων είτε μέσω δράσης στην περιφέρεια, είτε επιτελώντας επαναμυελίνωση μέσω μετανάστευσης στις παθολογικές εστίες. Η υπάρχουσα ανοσιακή διαταραχή ενδεχομένως οδηγεί σε αναγνώριση αντιγονικών επιτόπων των ΝΠΚ και σε παραγωγή ειδικών αντισωμάτων ή ανοσιακών κυττάρων έναντι των ΝΠΚ. Η γενικότερη συσχέτισή τους με το ΚΝΣ και με τους ανοσιακούς μηχανισμούς που ενεργοποιούνται χρήζουν περαιτέρω διερεύνησης. Η παρούσα διδακτορική διατριβή εστιάζει στη μελέτη της αντιγονικότητας των ΝΠΚ, δηλαδή εάν η χορήγησή τους στην περιφέρεια σε φυσιολογικούς μύες δύναται να προκαλέσει ανοσιακή αντίδραση εντός και εκτός του ΚΝΣ, εάν επάγεται παραγωγή αυτοαντισωμάτων έναντι θώκων νευρογένεσης του ΚΝΣ και εάν υπάρχουν άγνωστοι αντιγονικοί επίτοποι των ΝΠΚ που πιθανώς αποτελούν στόχο των αυτοαντισωμάτων. Αρχικά, διενεργήθη χαρακτηρισμός των απομονωμένων ΝΠΚ από εγκεφάλους νεογνών μυών C57BL/6, για έκφραση CD44, CD24 και CD133 και επαληθεύτηκαν οι ιδιότητες πολυδυναμίας, αυτοανανέωσης, μετανάστευσης και χημειοταξίας. Κατόπιν χορηγήθηκαν σε φυσιολογικούς μύες της φυλής C57BL/6 και μελετήθηκε η επίδραση τους, σε σύγκριση με μύες που έλαβαν MOG, CFA και φυσιολογικούς μάρτυρες. Τα αποτελέσματα κατέδειξαν αυξημένη έκφραση, κυρίως στον εγκέφαλο, γονιδίων που σχετίζονται με αντιγονοπαρουσίαση, φλεγμονή και χημειοταξία όπως: CD80, CD86, CCL2, CCL5, CCL20, CXCL1, CXCL10, CXCL12, CXCR2, CXCR4, IL17RA και ΤGF-β. Επιπροσθέτως, η ανοσοϊστοχημική μελέτη δεικτών φλεγμονής: CD3, MAC-3 και B220 φανέρωσε κινητοποίηση κυτταρικής και χυμικής ανοσίας έναντι περιοχών όπου εδράζουν ΝΠΚ, με αξιοσημείωτη την υπέρμετρη αύξηση μακροφάγων κατά τη χρόνια φάση στην υποκοιλιακή ζώνη (SVZ). Η ανάλυση των δευτερογενών λεμφικών οργάνων για έκφραση των δεικτών CD11b, CD11c, B220, CD3, CD4, CD8, IFN-γ, IL-17, CD25 και FOXP3, κατά την 10η ημέρα κατόπιν ανοσοποίησης, επαλήθευσε την κινητοποίηση της ανοσίας. Έπειτα, μελετήθηκαν αντιοροί που προέκυψαν από τα ανοσοποιημένα με ΝΠΚ ή MOG πειραματόζωα και διαπιστώθηκε ανοσοδραστικότητα έναντι ΝΠΚ με εκλεκτικότητα σύνδεσης σε κυτταρικούς πληθυσμούς της SVZ φυσιολογικών μυών τριών διαφορετικών ηλικιών. Οι αντιοροί από τα ανοσοποημένα με ΝΠΚ πειραματόζωα εμφάνισαν επαναληψιμότητα αναγνώρισης πρωτεϊνικών ζωνών σε υπόστρωμα ΝΠΚ, στοχεύοντας συγκεκριμένους αντιγονικούς επιτόπους. Η πρωτεομική και βιοπληροφορική επεξεργασία των παραπάνω πιθανών αντιγονικών επιτόπων, κατέδειξαν πάνω από χίλιες πρωτεΐνες, με τουλάχιστον δύο (πρωτεΐνη CAR και CD166) να εμφανίζουν στατιστικά σημαντικό ποσοστό ομολογίας με τη MOG. Οι αντιοροί μετά από in vitro μελέτη επίδρασης στα ΝΠΚ, ενεργοποίησαν μονοπάτια απόπτωσης ή/και αυτοφαγίας. Συμπερασματικά, η παρούσα ερευνητική προσέγγιση κατέδειξε για πρώτη φορά την πιθανή ύπαρξη αντιγονικού δυναμικού στα ΝΠΚ, κύτταρα τα οποία μέχρι σήμερα θεωρούνται μη ανοσογονικά και έχουν προταθεί ως κυτταρική θεραπεία σε νευροεκφυλιστικές παθήσεις. Η παρουσία αντίστοιχου αντιγονικού δυναμικού στα ανθρώπινα ΝΠΚ επιβάλλεται να διερευνηθεί για αποσαφήνιση του φαινομένου της αυτοανοσίας και της λεπτής ομοιοστατικής ισορροπίας στο ΚΝΣ.