391 research outputs found
sj-docx-1-tan-10.1177_17562864221142924 – Supplemental material for Comparative effectiveness of natalizumab versus ocrelizumab in multiple sclerosis: a real-world propensity score–matched study
No full textSupplemental material, sj-docx-1-tan-10.1177_17562864221142924 for Comparative effectiveness of natalizumab versus ocrelizumab in multiple sclerosis: a real-world propensity score–matched study by Katrin Pape, Leoni Rolfes, Falk Steffen, Muthuraman Muthuraman, Melanie Korsen, Sven G. Meuth, Frauke Zipp and Stefan Bittner in Therapeutic Advances in Neurological Disorders</p
High-field diffusion tensor imaging of mouse brain in vivo using single-shot STEAM MRI
No full textInformation about the microstructural organization of cerebral white matter that is accessible by magnetic resonance diffusion tensor imaging (DTI) gains increasing importance for studies of animal brain. Particular challenges occur for in vivo conditions as well as at high magnetic fields. Here, we have employed a diffusion-weighted (DW) single-shot STEAM MRI sequence for DTI of mouse brain in vivo at 7 T. The approach exploits the increased longitudinal magnetization and prolonged T1 relaxation times of water protons at higher magnetic field strengths without suffering from susceptibility-induced artifacts. When compared to studies at 2.35 T, half Fourier DW STEAM MRI at 7 T yielded a substantial gain in signal-to-noise ratio (SNR) that could be invested either in a reduction of the measurement time or an increase of the spatial resolution. Thus, for a measurement time of 3h, DTI with a voxel size of 117 microm x 117 microm x 720 microm not only resulted in high-quality maps of the fractional anisotropy and main diffusion direction (MDD), but also allowed for fiber tracking of major mouse brain structures in vivo
MSJ765666_supplementary_figure_1 – Supplemental material for Serum neurofilament light chain is a biomarker of acute and chronic neuronal damage in early multiple sclerosis
No full textSupplemental material, MSJ765666_supplementary_figure_1 for Serum neurofilament light chain is a biomarker of acute and chronic neuronal damage in early multiple sclerosis by Nelly Siller, Jens Kuhle, Muthuraman Muthuraman, Christian Barro, Timo Uphaus, Sergiu Groppa, Ludwig Kappos, Frauke Zipp and Stefan Bittner in Multiple Sclerosis Journal</p
Supplement_TAND_050219 – Supplemental material for Longitudinal cortical network reorganization in early relapsing–remitting multiple sclerosis
No full textSupplemental material, Supplement_TAND_050219 for Longitudinal cortical network reorganization in early relapsing–remitting multiple sclerosis by Vinzenz Fleischer, Nabin Koirala, Amgad Droby, René-Maxime Gracien, Ralf Deichmann, Ulf Ziemann, Sven G. Meuth, Muthuraman Muthuraman, Frauke Zipp and Sergiu Groppa in Therapeutic Advances in Neurological Disorders</p
sj-docx-1-tan-10.1177_17562864211051497 – Supplemental material for Association of serum neurofilament light chain levels and neuropsychiatric manifestations in systemic lupus erythematosus
No full textSupplemental material, sj-docx-1-tan-10.1177_17562864211051497 for Association of serum neurofilament light chain levels and neuropsychiatric manifestations in systemic lupus erythematosus by Sinah Engel, Simone Boedecker, Paul Marczynski, Stefan Bittner, Falk Steffen, Arndt Weinmann, Andreas Schwarting, Frauke Zipp, Julia Weinmann-Menke and Felix Luessi in Therapeutic Advances in Neurological Disorders</p
Imaging in mice and men: Pathophysiological insights into multiple sclerosis from conventional and advanced MRI techniques
No full textDifferential regulation of myelin phagocytosis by macrophages/microglia, involvement of target myelin, Fc receptors and activation by intravenous immunoglobulins
No full textMacrophages/microglia are the key effector cells in myelin removal. Differences exist in the amount and time course of myelin uptake in the central (CNS) and peripheral nervous system (PNS), the basis of this difference, however, is not yet clarified. In the present experiments we studied the phagocytosis rate of CNS or PNS myelin by macrophages and microglia in vitro. Additionally, the effects of intravenous immunoglobulins (IVIg) on this process were investigated. In the PNS experiments, sciatic nerves were cocultured with peritoneal macrophages. Optic nerve fragments were used to characterize the myelin-removing properties of microglia. Cocultures with peritoneal macrophages aimed at investigating the differences in phagocytosis between resident microglia and added macrophages. The myelin phagocytosis in sciatic nerve fragments was higher than in optic nerves, indicating differences in the myelin uptake rate between peripheral macrophages and microglia. IVIg increased the phagocytosis of PNS myelin by macrophages, but not by microglia in optic nerves. The addition of peritoneal macrophages to optic nerve fragments did not lead to an increase in the phagocytosis of CNS myelin either. The IVIg induced phagocytosis of PNS myelin by peripheral macrophages was associated with an increased expression of macrophage Fc receptors measured by FACS. Blocking of Fc receptors by anti-Fc receptor antibody reduced the IVIg induced PNS myelin phagocytosis to basic levels, indicating that the induced but not the basic myelin uptake by macrophages is Fc receptor dependent. In contrast to peripheral macrophages, IVIg did not increase Fc receptor density on microglia. These data indicate that phagocytosis of PNS and CNS myelin by macrophages or microglia is differentially regulated. Local factors within the CNS or PNS may affect this process by modulating the surface receptor profile and activation state of the phagocytic cell or the structure of the myelin sheath
MSJ763541_supplementary_material – Supplemental material for Association of smoking but not HLA-DRB1*15:01, <i>APOE</i> or body mass index with brain atrophy in early multiple sclerosis
No full textSupplemental material, MSJ763541_supplementary_material for Association of smoking but not HLA-DRB1*15:01, APOE or body mass index with brain atrophy in early multiple sclerosis by Christiane Graetz, Adriane Gröge, Felix Luessi, Anke Salmen, Daniela Zöller, Janine Schultz, Nelly Siller, Vinzenz Fleischer, Barbara Bellenberg, Achim Berthele, Viola Biberacher, Joachim Havla, Michael Hecker, Reinhard Hohlfeld, Carmen Infante-Duarte, Jan S Kirschke, Tania Kümpfel, Ralf Linker, Friedemann Paul, Steffen Pfeuffer, Philipp Sämann, Gerrit Toenges, Frank Weber, Uwe K Zettl, Antje Jahn-Eimermacher, Gisela Antony, Sergiu Groppa, Heinz Wiendl, Bernhard Hemmer, Mark Mühlau, Carsten Lukas, Ralf Gold, Christina M Lill and Frauke Zipp in Multiple Sclerosis Journal</p
sj-docx-1-tan-10.1177_17562864231197309 – Supplemental material for Factors associated with depressive mood at the onset of multiple sclerosis - an analysis of 781 patients of the German NationMS cohort
No full textSupplemental material, sj-docx-1-tan-10.1177_17562864231197309 for Factors associated with depressive mood at the onset of multiple sclerosis - an analysis of 781 patients of the German NationMS cohort by Anke Salmen, Robert Hoepner, Vinzenz Fleischer, Milena Heldt, Barbara Gisevius, Jeremias Motte, Klemens Ruprecht, Ruth Schneider, Anna Lena Fisse, Thomas Grüter, Carsten Lukas, Achim Berthele, Katrin Giglhuber, Martina Flaskamp, Mark Mühlau, Jan Kirschke, Stefan Bittner, Sergiu Groppa, Felix Lüssi, Antonios Bayas, Sven Meuth, Cristoph Heesen, Corinna Trebst, Brigitte Wildemann, Florian Then Bergh, Gisela Antony, Tania Kümpfel, Friedemann Paul, Sandra Nischwitz, Hayrettin Tumani, Uwe Zettl, Bernhard Hemmer, Heinz Wiendl, Frauke Zipp and Ralf Gold in Therapeutic Advances in Neurological Disorders</p
Modulation of human antigen-specific T cell response - therapeutic implications for multiple sclerosis
No full textMultiple Sklerose (MS) ist eine heterogene Krankheit des Zentralnervensystems, deren pathologische Mechanismen noch nicht vollständig aufgeklärt sind. Die gegenwärtige Hypothese ist, daß pro-inflammatorische T-Zellen entscheidend an der Pathogenese der MS beteiligt sind. Man geht davon aus, daß eine Fehlregulation der T-Zell-Kontrolle, möglicherweise bedingt durch ein Ungleichgewicht an Apoptose-regulierenden Molekülen, dabei eine Rolle spielt. Tatsächlich zielen therapeutische Strategien darauf ab, T-Zell-Aktivierung, Proliferation und Produktion von Zytokinen zu verringern, oder T-Zell-Eliminierung zu fördern. Diese Arbeit sollte zum einen die Bedeutung regulatorischer Faktoren klären, die für das überleben der T-Zellen von MS-Patienten verantwortlich sind. Zum anderen sollten die antiproliferative oder Apoptose-fördende Wirkung potentiell therapeutisch wirksamer Moleküle untersucht werden. Eine eingeschränkte Regulation der autoreaktiven T-Zellen durch Apoptose in der Peripherie und im ZNS trägt möglicherweise zur Pathophysiologie der MS bei. Als Schlüsselfaktoren der Regulation von Apoptose wurden Mitglieder der Bcl-2-Familie in MS-Patienten und Probanden untersucht. Diese Faktoren wurden in Relation zu der Suszeptibilität der T-Zellen gegenüber aktivierungsinduziertem Zelltod (sog. Activation-induced cell death oder AICD) überprüft. Um die in-vivo-Elimination der Antigen-reaktiven T-Zellen nachzuahmen, wurde ein in-vitro-Modell des AICD mit repetitiver T-Zell-Stimulation verwendet. Tatsächlich zeigten polyklonale T-Zellen von MS-Patienten eine verringerte Suszeptibilität für AICD, nachgewiesen sowohl durch verminderte Caspaseaktivtät (p=0.013) als auch durch DNA-Fragmentierung (p=0.0071). Weiter wurden höhere Spiegel des Proteins Bcl-XL in den Immunzellen von MS-Patienten mit Immunoblotting gemessen (p=0.014). Eine inverse Korrelation zwischen der Expression an Bcl-XL und der Empfindlichkeit der T-Zellen gegenüber AICD steht in Übereinstimmung mit vorhergehenden Daten bezüglich der Bedeutung dieses Proteins für die Apoptose-Resistenz von T-Zellen. Es wurde bereits gezeigt, daß dieses Molekül die Ausprägung der experimentell-autoimmun Enzephalomyelitis, des Tiermodells der MS, verstärkt. Zusammen mit den erhöhten Bcl-XL-Werten bei MS-Patienten, ergeben sich nun Perspektiven für einen therapeutischen Ansatz. Abgesehen von dem Konzept die apoptotische Eliminierung von T-Zellen zu unterstützen, streben gegenwärtige therapeutische Strategien an, die Aktivierung und weitere Proliferation der schädlichen T-Zellen zu hemmen. Basierend auf klinischer Erfahrung mit eher unselektiven Therapien, ist es ein therapeutisches Ziel, neue immunomodulatorische Substanzen mit besserer Selektivität zu finden, um das Nutzen/Risiko-Verhältnis zu maximieren. Aus diesem Grund wurden zwei unterschiedliche Substanzen untersucht die beide den Zellzyklus beeinflussen. Als erster Kandidat wurde der kürzlich entdeckte Todesligand TRAIL (engl.: TNF-related apoptosis inducing ligand) aus der TNF/NGF-Familie untersucht, da diesem bereits T-Zell-regulatorische Funktionen zugeschrieben worden waren, humane Antigen-spezifische T-Zellen jedoch resistent gegenüber TRAIL-induzierter Apoptose sind. Der zweite Kandidat mit potenziell therapeutischer Wirkung bei MS ist Atorvastatin, ein HMG-CoA-Reduktase-Hemmer, der bereits als Lipidsenker bei Patienten eingesetzt wird. Um die Hypothese zu überprüfen, daß diese Substanzen T-Zell-Rezeptor-Signale beeinflussen können, wurden humane Antigen-spezifische T-Zell-Linien von MS-Patienten und gesunden Probanden eingesetzt. Diese wurden hinsichtlich T-Helfer-Phänotyp und Peptid-Spezifität charakterisiert. Eine Behandlung mit TRAIL führte zur Hemmung der Proliferation in unterschiedlichem Ausmaß (6.2% - 63.8%). Atorvastatin hemmte in Abhängigkeit von der Dosis ebenso die Proliferation Antigen-spezifischer T-Zellen. Beide Substanzen wirkten antiproliferativ unabhängig von der Antigenpräsentation, aufgrund ihrer Fähigkeit, die Proliferation in Abwesenheit von professionellen Antigen-präsentierenden Zellen zu vermindern. Diese Eigenschaft weißt auf einen direkten Einfluß auf die T-Zell-Funktion hin. Die TRAIL-induzierte Hypoproliferation war assoziiert mit einer Herunterregulation der Zyklin-abhängigen Kinase CDK4 (engl.: cyclin dependent kinase 4), einem Schlüsselenzym für die nach T-Zell-Rezeptor-Stimulation einsetzende Transition von der G1- zur S-Phase des Zellzyklus. Inkubation mit Atorvastatin induzierte ebenso eine Verminderung von CDK4, begleitet von einer Erhöhung von p27Kip1. Die Atorvastatin-vermittelte Proliferations- und Zellzyklus-Blockade konnte durch Mevalonat rückgängig gemacht werden. Mevalonat ist ein Zwischenprodukt des HMG-CoA-Reduktaseweges. Atorvastatin scheint demnach einen direkten Einfluß auf diese Enzymkaskade zu haben, der wichtig für die Isoprenylierung von GTPase-Proteinen der Rho-Familie ist. T-Zell-Rezeptor-Stimulation führt zur Freisetzung von Kalzium aus intrazellulären Speichern und nachfolgend zur Öffnung transmembranöser Kalzium-Kanäle (sog. calcium release-activated calcium oder CRAC-Kanäle), die eine für die T-Zellaktivierung notwendige und anhaltende Erhöhung der intrazellulären Kalzium-Konzentration hervorruft. Nach Behandlung mit TRAIL wurde eine konzentrationsabhängige Inhibition des Einstroms extrazellulärer Kalzium-Ionen durch die CRAC-Kanäle beobachtet. Dies wurde mit löslichem TRAIL-Rezeptor-Fusionsprotein, einem TRAIL-Antagonisten, rückgängig gemacht. Die Blockade von Kalzium-abhängigen Aktivierungssignalen stellt damit möglicherweise einen primären immunregulatorischen Mechanismus für diese Todesliganden dar. Jedoch wurde keine Auswirkung von Atorvastatin auf die T-Zellaktivierung beobachtet, da der Einstrom von extrazellulärem Kalzium nicht beeinflußt wurde. Während Studien zum TRAIL-vermittelten Einfluß auf die T-Zell-Aktivierung und dem Zellzyklus erst in der präklinischen Phase sind, werden Statine, die ebenfalls den Zellzyklus beeinflussen, bereits in der Therapie anderer Erkrankungen angewand. Darüber hinaus werden derzeit bereits klinische Studien mit Statinen zur MS-Therapie durchgeführt. Weitere Untersuchungen zu den detaillierten Mechanismen antiproliferativer Substanzen mit potenziellem therapeutischen Effekt in der MS ermöglichen die Entwicklung von selektiveren immunomodulatorischen Therapien mit höherem therapeutischen Nutzen für MS-Patienten.Multiple sclerosis (MS) is a heterogeneous disease of the central nervous system whose pathological mechanisms are far from completely understood. The current hypothesis is that pro-inflammatory T cells are orchestrating the pathogenesis of this condition. It is considered that a dysregulation in T cell control to be involved, with an imbalance in apoptosis-regulating molecules possibly playing a role. In fact, therapeutic strategies aim to reduce T cell activation, proliferation and cytokine production or to promote T cell elimination. The focus of this thesis was to identify the role of regulatory molecules for T cell survival in the immune pathogenesis of MS, and to investigate antiproliferative or apoptosis-promoting effects on T cells by potential therapeutic molecules. A limitation in the apoptotic regulation of autoreactive T cells in the periphery and in the CNS may contribute to the pathophysiology of MS. As key regulators of apoptosis, members of the Bcl-2 family were investigated in both MS patients and controls. These factors were examined in relation to the susceptibility of T cells, from both groups, towards activation-induced cell death (AICD). To mimic the in vivo elimination of antigen-reactive T cells, an in vitro model of AICD involving repetitive T cell receptor mediated stimulation was utilized. In fact, polyclonal T cells from MS patients showed a decreased susceptibility to undergo AICD as shown by both caspase activity (p=0.013) and DNA fragmentation (p=0.0071) assays. Furthermore, Bcl-XL protein levels, as measured by immunoblotting, were increased in the peripheral immune cells of MS patients (p=0.014). An inverse correlation observed between Bcl-XL levels and susceptibility of T cells to undergo AICD is in line with previous data on the significance of this anti-apoptotic protein in T cell resistance. Since this molecule has already been shown to aggravate the outcome of experimental autoimmune encephalitis, the animal model for MS, the observation of elevated Bcl-XL levels in patients offers perspectives towards therapeutic manipulation in MS. Apart from promoting apoptotic elimination, current therapeutic strategies aim at inhibiting activation and further proliferation of potentially harmful T cells. Based on clinical experience with rather non-selective therapies that promote T cell elimination, a therapeutic goal is to identify newer immunomodulatory substances with better selectivity in order to maximize the therapy's benefit to risk ratio. Thus, two different substances, both interfering with cell cycle regulation, were investigated. The first candidate was the recently discovered member of the TNF/NGF family of death ligands, TNF-related apoptosis inducing ligand (TRAIL) since it has been reported to have immunoregulatory functions and since human antigen-specific T cells were shown to be resistant towards apoptosis induction by this ligand. The second candidate drug with potential in MS therapy is atorvastatin, a 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme (HMG-CoA) reductase inhibitor and lipid-lowering drug, already indicated for anomalies in lipid metabolism. In order to prove the hypothesis that these substances interfere with T cell receptor signaling, human antigen-specific T cell lines from both MS patients and controls, characterized with regards to T helper differentiation and peptide specificity, were employed. Exogenous treatment of TRAIL resulted in an inhibition in proliferation, albeit to varying degrees (6.2% - 63.8% inhibition). Atorvastatin also inhibited proliferation of antigen-specific T cell lines in a dose-dependent manner. Both compounds induced hypoproliferation independently of antigen presentation, as shown by their ability to block T cell proliferation in response to direct T cell receptor engagement, thus indicating a direct influence on T cell function. The growth inhibition by TRAIL was associated with a downregulation of the cell cycle regulator CDK4, indicative of an inhibition of cell cycle progression at the G1/S transition. Incubating T cells with atorvastatin also induced a downregulation of CDK4 expression, which was accompanied by an upregulation of p27Kip1 expression. The atorvastatin-mediated inhibition in proliferation and cell cycle progression could be reversed by mevalonate, an intermediate product of the HMG-CoA reductase pathway, suggesting a direct involvement of atorvastatin in this pathway, necessary for the isoprenylation of small GTPase proteins of the Rho family. Utilizing a thapsigargin model of calcium influx to activate the same calcium-release activated calcium (CRAC) channels as T cell receptor-stimulation by antigen, an inhibition in calcium influx could be observed on pre-incubating T cells with TRAIL. Co-incubating with human recombinant TRAIL receptor 2 fusion protein, a competitive antagonist for TRAIL, reversed this inhibition. A direct influence on calcium influx is indicative of an influence of TRAIL on the activation status of human T cells. Therefore, TRAIL directly inhibits activation of these cells via blockade of calcium influx. However, no impact of atorvastatin on early T cell activation was observed, since calcium influx was unaffected. While TRAIL-mediated interference with T cell activation and further cell cycle progression is still in the pre-clinical phase, statins, which have also been shown here to interfere with the T cell cycle, are already employed in the clinic for other ailments. In fact, clinical trials are currently being undertaken with this group of drugs for MS. Further studies on detailed mechanisms of antiproliferative substances effective in MS will allow the development of highly selective immunomodulatory agents with increased beneficial profile as MS therapy
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