Characterization of the ventricular and subventricular zone in a multiple sclerosis mouse model

Abstract

A Esclerose Múltipla (EM) é uma doença neurodegenerativa autoimune do Sistema Nervoso Central (SNC) caracterizada pela desmielinização dos axónios neuronais que leva a sintomas altamente incapacitantes nomeadamente em jovens adultos. A incidência praticamente duplicou desde 2013, sendo que urge uma necessidade maior da sua investigação. A zona subventricular (ZSV) corresponde a um nicho de células estaminais do SNC que compreende a formação de novos neurónios na idade adulta e de células da glia, tais como os oligodendrócitos que têm a sua origem na diferenciação prévia de células percursoras de oligodendrócitos (CPOs). Este revela se como de grande importância em fases de desmielinização e remielinização de modo a perceber a sua dinâmica em EM. Deste modo, foi proposta uma abordagem à investigação desta doença com recurso a um modelo desmielinizante e de morte de oligodendrócitos maduros (PlpCreERT;ROSA26-eGFP-DTA) após injeção com tamoxifeno. A utilização de ferramentas de análise de imagem amparadas por técnicas laboratoriais como a marcação celular tais como a imunofluorescência, permitiu uma comparação entre animais que sofreram desmielinização (DTA+) e controlos em termos de número de CPOs, células em proliferação e perfis de dupla marcação. A análise dos resultados revelou que não há diferencas estatisticamente significativas entre a ZSV de controlos e animais desmielinizados nos parâmetros de presença de CPOs nem de células em proliferação no período correspondente ao dia 21 após injeção de tamoxifeno (pico de desmielinização). No entanto uma abordagem com um valor de n superior de animais poderá traduzir resultados diferentes uma vez que o n utilizado foi reduzido (n=3). Torna-se assim importante o estudo dos fatores associados aos mecanismos biológicos da EM de modo a poder revelar o seu perfil molecular e avançar no futuro com novos dados para a construção de terapias dirigidas ao desenvolvimento de agentes que possam melhorar a qualidade de vida dos doentes.

Multiple Sclerosis (MS) is an autoimmune neurodegenerative disease of the Central Nervous System (CNS) characterized by demyelination of neuronal axons that results in highly severe symptoms, especially in young individuals. Since 2013, the incidence has nearly doubled, and there is a heightened need for its examination. The ventricular and subventricular zone (V-SVZ) relates to a niche of CNS stem cells that includes the formation of new neurons in adulthood and glial cells such as oligodendrocytes that derive from the differentiation of oligodendrocyte precursor cells (OPCs). Understanding the dynamics of MS during the demyelination and remyelination stages is of vital relevance. In order to assess this illness, a model of demyelination and death of mature oligodendrocytes (PlpCreERT; ROSA26-eGFP-DTA) following tamoxifen administration was performed. Using image processing methods supplemented by laboratory procedures such as cell labelling immunofluorescence, it was possible to compare the number of OPCs, proliferating cells, and dual labelling patterns between demyelinating mice (DTA+) and control animals. Data analysis indicated that there are no statistically significant differences between the V-SVZ of control and demyelinated mice in the parameters of OPCs cellular densities or proliferating cells on the 21st day after tamoxifen administration (demyelination peak). Nonetheless, an increase in the number of animals is needed to make stronger conclusions, as n=3 is small. Therefore, it is crucial to examine the aspects linked with the biological processes of MS in order to expose its molecular profile and move forward in the future with novel data for the development of targeted treatments or therapies that can enhance the quality of MS patients' lives.