اثر تزريق سيستميك dbcAMP بر پاسخ مهاجرتي سلول هاي بنيادي عصبي در مدل EAE بيماري ام اس

The Effect of Systemic Administration of dbcAMP on Neural Stem Cells Migration in EAE Model of Multiple Sclerosis

زمينه و هدف: افزايش مشاركت سلول هاي بنيادي عصبي در ترميم اندوژن آسيب هاي ميليني يكي از مهم ترين استراتژي ها براي درمان هاي نوين بيماري ام اس است. افزايش cAMP با فعال كردن PKA و همچنين مستقل از آن، ظرفيت ترميمي مغز را افزايش مي دهد. در مطالعه حاضر، اثر تزريق داخل صفاقي آنالوگ فعال آن (dbcAMP) بر مهاجرت سلول هاي بنيادي عصبي در مدل EAE بيماري ام اس بررسي شد. مواد و روش ها: در اين مطالعه تجربي براي القاي EAE، gµ300 MOG با complete freunds adjuvant) CFA) مخلوط و به صورت زير جلدي به 33 موش تزريق شد. همزمان با تزريق اول و 48 ساعت بعد از آن، سم سياه سرفه ( PT:pertusis toxin) به صورت i.p. تزريق شد. موش هاي گروه كنترل فقط CFA و PT را دريافت كردند. گروهي از موش هاي القا شده dbcAMP را با دوز mg/kg 10 از روز 9 تا 14 يا 9 تا 21 به طور داخل صفاقي دريافت كردند. علايم كلينيكي روزانه بررسي شدند. از روش ايمونوهيستوشيمي و شاخص مولكولي نستين براي شناسايي سلول هاي بنيادي عصبي استفاده شد. تعداد سلول هاي Nestin+ در برش هاي ساجيتال نواحي اطراف بطن جانبي (SVZ) و پياز بويايي (OB) شمارش شد. آناليز داده هاي آماري با استفاده از GraphPad Prism Version 5 انجام گرفت. براي مقايسه علايم كلينيكي بين گروه هاي EAE و تيمار شده با dbcAMP از آزمون تي غير زوجي استفاده شد، همچنين براي مقايسه آماري تعداد سلول هاي Nestin+ از آزمون آناليز واريانس يك طرفه و پس آزمون توكي استفاده شد. يافته ها: القاي EAE باعث ايجاد علايم كلينيكي، فلجي دم و پاهاي عقب شد. dbcAMP باعث كاهش شدت و علايم EAE شد. بيشترين درجه بيماري در گروهي كه پس از القا، dbcAMP دريافت كرده بودند 13/0±66/0 و در گروه كنترل 2/0±5/2 در روز 21 بعد از القا بود (n=6). با القا EAE تعداد سلول هاي nestin+ در ناحيه SVZ تغيير معناداري نكرد اما در پياز بويايي افزايش يافت. با پيشرفت بيماري در گروه EAE در روز 21 بعد از القا، تعداد اين سلول ها در بطن جانبي كاهش جزيي يافت (20/1±66/5) و افزايشي در تعداد اين سلول ها در گروه EAE كه از روز 9 تا 21 بعد از القا، dbcAMP دريافت كرده بودند ديده شد (3/2±9). با پيشرفت بيماري در روز 21 بعد از القا، تعداد اين سلول ها در پياز بويايي افزايش يافت (04/2±5/19) و تفاوت اين گروه با گروه كنترل معنادار شد (n=3). وقتي dbcAMP از روز 9 تا 21 تزريق شد، افزايش بارزي در تعداد سلول هاي Nestin+ مشاهده شد (73/2±40) كه اين تغيير در مقايسه با گروه كنترل و گروه EAE 21 معنادار بود (n=3). نتيجه گيري: dbcAMP با افزايش تعداد سلول هاي بنيادي عصبي و القاي مهاجرت بيشتر آن ها از SVZ بطن هاي جانبي به پياز بوبايي و نواحي آسيب باعث تسريع فرايند ترميم ميلين شده و علايم بيماري را كاهش مي دهد.

Background and Purpose: Novel strategies of MS try to stimulate endogenous neural stem cells for demyelination repair. Increased levels of cAMP potentiate the repair mechanisms in CNS by activating PKA or independently. In the present study, we investigated the effect of dbcAMP on neural stem cells migration in experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) model of MS. Methods and Materials: Mice were immunized with 300 µg MOG peptide emulsified in complete Freundʹs adjuvant (CFA) and pertussis toxin (PT). Control mice received CFA and PT. Groups of EAE- mice received i.p. injections of dbcAMP 10mg/kg from day 9-14 or 9-21. Animals were observed daily for neurological deficit. Nestin expression was used as a marker to detect neural stem cells. The number of Nestin+ cells in SVZ and olfactory bulb (OB) was evaluated using immunohistochemical staining. GraphPad Prism Version 5 was used for analyzing the data. For the clinical signs of EAE, the differences between the same days were compared by unpaired t-test. For the number of Nestin+ cells, the statistical differences between the groups were determined by one-way ANOVA and Tukey post-test. Results: EAE induction caused clinical signs and paralysis of tail and hind limbs. dbcAMP significantly reduced the incidence and severity of EAE in mice immunized with MOG. Maximum of scores reached 0.66±0.13 for dbcAMP treated mice (2.5±0.2 for EAE mice) on 21 dpi (day post inductin). EAE induction did not change number of nestin+ cells in SVZ but it increased it in OB. With developing of scores on 21dpi, the number of cells decreased (5.66±1.20). dbcAMP injection from 9-21 dpi increased these cells in SVZ. With developing of EAE scores on 21 dpi, the number of these cells in OB increased (19.5±2.04) and has significant differences with the control group. The treatment of EAE induced mice with dbcAMP from 9-21 dpi was assosiated with a significant elevation of Nestin+ cells in OB (40±2.73) (P < 0.001). Conclusion: Treatment with the dbcAMP and PKA activation effectively control the EAE signs via increasing the number of neural stem cells and inducing their migration from SVZ to OB and demyelinated lesions, and decrease the symptoms.