Het effect van Transforming Growth Factor-beta1 op oligodendrocyten

Abstract

Oligodendrocyten (OLGn) zijn de myelineproducerende cellen van het centrale zenuwstelsel (CZS) en vormen samen met het myeline een belangrijk doelwit in de pathogenese van Multiple Sclerose (MS). Deze demyeliniserende aandoening wordt gekenmerkt door inflammatie, demyelinisatie, astrogliose en verlies van axonen. Cytokines, zoals Transforming Growth Factor beta1 (TGF-beta1), spelen hierbij een belangrijke rol. TGF-beta1 is een pleiotroof cytokine dat in het CZS in verhoogde concentraties aanwezig is bij inflammatie en een belangrijke rol speelt bij de vorming van astrogliose. Daarnaast is het betrokken bij de regulatie van celgroei en - differentiatie, apoptose en immunosuppressie. Recente studies hebben aangetoond dat TGF-β1, in vitro, een verhoogd percentage apoptose veroorzaakt in O-2A progenitors, maar niet in mature OLGn. Het doel van deze studie was om de effecten van TGF-beta1 op O-2A progenitors en mature OLGn verder te onderzoeken. De O-2A progenitors werden geïsoleerd uit primaire gliale culturen van neonatale ratjes. Het effect van TGF-beta1 op deze cellen werd met behulp van immunocytochemie en TUNEL assay aangetoond. Verder werd er in dit onderzoek gezocht naar een model voor mature OLGn. Er werd gekozen voor de cellijn OLN-93 die door Richter-Landsberg et al (39) beschreven wordt als een cellijn die antigene eigenschappen van mature OLGn tot expressie brengt. Voor de bepaling van het optimale mature stadium van de OLN-93 cellen, diende er eerst een morfologische karakterisatie uitgevoerd te worden, met behulp van immunocytochemie en transmissie elektronenmicroscopie (TEM). De effecten van TGF-beta1 op OLN-93 cellen werden bestudeerd door middel van fase contrast microscopie, flow cytometrie (FACS), TUNEL assay, immunocytochemie en TEM. Uit ons onderzoek bleek dat TGF-beta1 een verhoogde hoeveelheid apoptose veroorzaakte bij O-2A progenitors en morfologische veranderingen induceerde bij differentiërende O-2A progenitors en mature OLGn uit een primaire cultuur. Deze uitten zich voornamelijk in het verdwijnen en misvormen van de uitlopers. De differentiatie zelf werd niet belemmerd, in die zin dat de expressie van mature merkers aanwezig blijft. Om deze morfologische veranderingen verder uit te diepen werd er gebruik gemaakt van de cellijn OLN-93. Na een morfologische karakterisatie werd het stadium waarin de OLN-93 cellen zich na 5 div bevinden, als meest matuur en ideaal bevonden voor het vervolg van het onderzoek. De immunoreactiviteit voor A2B5, CNPase, MBP en MAG wijzen erop dat OLN-93 cellen zich reeds in een matuur stadium bevinden, maar nog lang niet volledig gedifferentieerd zijn. Waarschijnlijk bevinden ze zich tussen het immature en mature stadium. Na behandeling met TGF-β1 vertoonden de OLN-93 cellen eveneens morfologische veranderingen. De cellen werden vlakker en kregen een uitgespreid cytoplasma waardoor de uitlopers leken te verdwijnen of misvormen. Het verlies en de misvorming van de uitlopers kunnen een negatieve rol spelen bij de remyelinisatie in MS. Daarnaast dragen de verhoogde apoptose bij O-2A progenitors en de rol in astrogliose bij tot het besluiten dat TGF-beta1 mogelijk een belangrijke rol speelt bij het falen van de remyelinisatie in MS.