Role of Chitinase-3-like 3 protein in endogenous oligodendrogenesis and remyelination during experimental multiple sclerosis
Molecular Biology and Physiology of Neurons and Glial Cells
Final Report Abstract
Die Ergebnisse unserer Studie zeigen, dass die lokale Unterdrückung von endogenem Chi3l3 den Krankheitsbeginn und den Verlauf des chronischen EAE beeinflusst hat. Im Rahmen dieses Projekts haben wir die Auswirkungen der exogenen Anwendung von Chi3l3-Therapie auf klinische Symptome in verschiedenen Phasen der schubförmig-remittierenden experimentellen Neuroinflammation untersucht. In einem präventiven Behandlungsansatz ab Tag 8 nach der Immunisierung konnten wir feststellen, dass die Verabreichung von Chi3l3 den Krankheitsbeginn verzögerte und die Schwere der EAE während der Initiationsphase milderte. Jedoch wurden keine signifikanten Unterschiede in der Krankheitsausprägung zum Zeitpunkt des Höhepunkts der Krankheit oder der anfänglichen Erholung beobachtet. Bei einer Behandlung ab Tag 14 nach der Immunisierung, im akuten Stadium der Krankheit, zeigte die Chi3l3-Therapie eine signifikante Verringerung der Krankheitsausprägung während der anfänglichen Erholungsphase, was sich auch in einem geringeren kumulativen Krankheitswert im Vergleich zu den mit PBS behandelten Mäusen zeigte. Eine eindeutige Wirkung der Chi3l3-Therapie auf die Oligodendrogenese während der EAE konnte jedoch nicht nachgewiesen werden. In einem Paradigma, bei dem gesunden Mäusen Chi3l3 direkt in den Liquor appliziert wurde, konnten wir jedoch eine Chi3l3-induzierte Oligodendrogenese, die durch neurale Stammzellen der Subventrikulären Zone bedingt war, nachweisen. Die Bedeutung dieser Ergebnisse liegt in mehreren Aspekten: 1. Potenzielle therapeutische Anwendung: Die Erkenntnis, dass die exogene Anwendung von Chi3l3 die Schwere der EAE in bestimmten Phasen der Krankheit reduziert, deutet auf ein mögliches therapeutisches Potenzial dieses Proteins hin. Dies könnte zu neuen Behandlungsansätzen für neuroinflammatorische Erkrankungen wie die Multiple Sklerose führen. 2. Phase-spezifische Wirkung: Die unterschiedlichen Effekte der Chi3l3-Therapie in verschiedenen Phasen der EAE legen nahe, dass die Wirksamkeit der Behandlung stark von dem Zeitpunkt der Intervention abhängt. Dies könnte wichtige Hinweise für die Entwicklung von zeitlich abgestimmten Therapien liefern. 3. Bedeutung für die Oligodendrogenese: Obwohl keine eindeutige Wirkung der Chi3l3- Therapie auf die Oligodendrogenese während der EAE festgestellt wurde, ist der Nachweis einer Chi3l3-induzierten Oligodendrogenese bei gesunden Mäusen von Interesse. Dies könnte darauf hindeuten, dass Chi3l3 potenziell die Regeneration von Myelin bei neurologischen Erkrankungen fördern könnte. 4. Implikationen für die klinische Praxis: Die Erkenntnisse aus dieser Studie könnten dazu beitragen, neue therapeutische Ansätze für die Behandlung von neuroinflammatorischen Erkrankungen zu entwickeln, die auf der Modulation von Chi3l3 basieren. Dies könnte Hoffnung für Patienten mit Erkrankungen wie Multipler Sklerose bringen, für die derzeit nur begrenzte Behandlungsmöglichkeiten verfügbar sind. Insgesamt könnten diese Ergebnisse einen wichtigen Beitrag zur Erforschung und Entwicklung neuer Behandlungsmöglichkeiten für neuroinflammatorische Erkrankungen leisten und die Grundlage für zukünftige klinische Studien und Therapiestrategien bilden.
Publications
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Chi3l3 induces oligodendrogenesis in an experimental model of autoimmune neuroinflammation. Nature Communications, 10(1).
Starossom, Sarah C.; Campo, Garcia Juliana; Woelfle, Tim; Romero-Suarez, Silvina; Olah, Marta; Watanabe, Fumihiro; Cao, Li; Yeste, Ada; Tukker, John J.; Quintana, Francisco J.; Imitola, Jaime; Witzel, Franziska; Schmitz, Dietmar; Morkel, Markus; Paul, Friedemann; Infante-Duarte, Carmen & Khoury, Samia J.
