Neurodegenerative changes in the central nervous system on demyelination model in mice

W układzie nerwowym możemy zaobserwować dwa przeciwstawne procesy – mielinizację oraz demielinizację. Proces mielinizacji mózgu zachodzi już we wczesnych etapach rozwoju, dzięki czemu układ nerwowy funkcjonuje prawidłowo, a wszelkie bodźce przetwarzane są z odpowiednią szybkością. W wyniku różnych patologii może jednak dojść do demielinizacji mózgu. Proces ten jest charakterystyczny dla niektórych chorób neurodegeneracyjnych, jak na przykład stwardnienie rozsiane (sclerosis multiplex, SM). W neurobiologii istnieje wiele modeli demielinizacji mózgu służących do badania zmian chorobowych zachodzących w SM, wśród których możemy wyróżnić modele: autoimmunologiczne, wirusowe, genetyczne i toksyczne. Modele te umożliwiają obserwację i dają możliwość badania różnych nieprawidłowości, które zachodzą podczas choroby oraz pozwalają zgłębiać jej mechanizmy. Jak powszechnie wiadomo, jedną z typowych cech SM jest postępująca demielinizacja oraz pojawiające się okresowo procesy remielinizacji, które w miarę postępu choroby zanikają. Powstaje więc pytanie, dlaczego w pewnym momencie proces remielinizacji ustaje? Zagadnienie to jest badane m.in przy pomocy mysiego modelu demielinizacji mózgu indukowanej kuprizonem. Kuprizon jest toksyczną substancją, która powoduje rozległą demielinizację mózgu, po jego odstawieniu możemy natomiast zaobserwować proces remielinizacji. Jest to model, dzięki któremu możliwa jest analiza zmian, jakie zachodzą w strukturze tkanki nerwowej podczas procesu demielinizacji mózgu, wśród których możemy wyróżnić utratę mieliny zarówno w istocie białej, jak i szarej, wieloogniskowe zapalenie, uszkodzenie bariery krew-mózg, śmierć oligodendrocytów, degradację aksonalną oraz aktywację licznych ognisk glejozy [3]. W niniejszej pracy omówione zostaną zmiany w strukturze tkanki nerwowej u myszy szczepu C57BL/6 karmionych standardową karmą dla gryzoni zawierającą 0.2 % kuprizonu. Ponadto, dane histologiczne zostaną porównane z danymi uzyskanymi dzięki zastosowaniu obrazowania techniką rezonansu magnetycznego (MRI).

In the nervous system we can observe two opposing processes – myelination and demyelination. The process of brain myelination is already in the early stages of development, so that the nervous system works properly, and all stimuli are processed at the right speed. However, as a result of various pathologies demyelination may occur. This process is characteristic for some neurodegenerative disease such as sclerosis multiplex (SM). In neurobiology, there are many models of brain demyelination to study SM-like lesions, including autoimmune, viral, genetic, and toxic models. These models give us the opportunity to investigate the various abnormalities that occur during SM and to explore the mechanisms involved. As is commonly known, one of the typical feature of SM is the progressive demyelination and the periodic remyelination that occurs as the disease progresses. So the question arises why at some point the remyelination process ceases? This issue is examined by using mouse model of cuprizone-induced demyelination. Cuprizone is a toxic substance that causes extensive demyelination of the brain, and when it is discontinued, we can observe remyelination. This is a model that allows us to analyze the changes that occur in the structure of the nervous tissue during brain demyelination, among which we can distinguish both: white and gray matter myelin loss, multifocal inflammation, blood-brain barrier damage, oligodendrocytes death, axonal damage and activation of numerous gliosis [3]. In this study, changes in the structure of nervous tissue in C57BL/6 mice fed with standard rodent chow containing 0.2 % of cuprizone are discussed. In addition, the histological data will be compared with MRI data.