Title (eng)
Characterization of primary human mixed glial cells with the aim to establish a diagnostic cell-based assay for autoimmune disorders
Parallel title (deu)
Charakterisierung von primären humanen Gliazellen mit dem Ziel der Etablierung eines Testferfahrens für Autoimmunerkrankungen
Author
Alexandra Lang
Advisor
Romana Höftberger
Assessor
Romana Höftberger
Abstract (deu)
Kürzlich wurden Antikörper gegen Proteine des Ranvier’schen Schnürrings bei Patienten mit chronischer inflammatorischer demyelinisierender Polyneuropathie (CIDP)- und Myelin-Oligodendrozyten-Glykoprotein (MOG)-Antikörper bei Patienten mit verschiedenen zentralen demyelinisierenden Erkrankungen nachgewiesen. Diese Autoantikörper sollen eine direkte pathogene Rolle bei der Krankheitsentwicklung spielen. Die Identifizierung dieser Autoantikörper ist wichtig, um den geeigneten Behandlungsansatz zu initiieren. Routinedetektionsverfahren umfassen das Antikörperscreening an Rattenhirnschnitten mit immunhistochemischen Techniken (IHC) und die Identifizierung des Antikörpertyps mit Immunofluoreszenz (IF) -Markierung von transfizierten Zellen, die das Zielantigen exprimieren (zellbasierter Assay, CBA). Antikörper, die ein menschliches spezifisches Epitop wie Anti-MOG-Antikörper erkennen, sind negativ auf Rattenhirnschnitten und können nur in spezifischen CBAs getestet werden, die mit dem humanen Volllängenprotein transfiziert sind. Das Ziel dieser Studie war es, den Rattenhirngewebe-basierten Screening-Assay (TBA) auf eine humane gemischte Gliazellkultur (Glia-CBA) zu erweitern, um neue humanspezifische Antikörper gegen Oligodendrozyten-, Astrozyten- oder Oligodendrozyten-Vorläuferzellen-Antigene zu identifizieren. Wir isolierten Gliazellen aus epilepsiechirurgischen Proben (fokale corticale Dysplasie -FCD, milde Malformation der corticalen Entwicklung- MMCD) und verwendeten Immunfluoreszenz, um die Kulturen mit verschiedenen kommerziellen Antikörpern zu charakterisieren. Anschließend haben wir ein Co-Kultursystem mit primären Rattenneuronen etabliert, um die Myelinisierung der primären menschlichen Zellen zu verbessern. Die myelinisierenden Co-Kulturen wurden dann verwendet, um Patientenseren mit bereits bekannten Antikörpern gegen oligodendrogliale Proteine wie Neurofascin 155 (NF155) und MOG zu screenen. Die Charakterisierung der primären humanen Zellen und MO3.13 ergab eine starke Expression von alpha-Tubulin, NG2, O4 und CNPase, während A2B5, PDGF-alpha und MBP negativ waren. Co-Kulturen mit Hippocampus-Neuronen zeigten eine starke Expression von MBP und MOG, was auf eine Reifung von Myelinscheiden hinweist. Die Oligodendrozyten zeigten zusätzlich eine starke Markierung mit anti-MOG- und anti-NF155-positiven Patientenseren. Zusammenfassend haben wir eine primäre humane Gliazellkultur für das Screening von anti-glialen Oberflächenantikörpern etabliert. Diese Zellkultur könnte ein vielversprechendes Screening-Werkzeug für die Identifizierung neuer human-spezifischer Antikörper sein.
Abstract (eng)
Recently antibodies against proteins of the node of Ranvier were detected in patients with chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy (CIDP) and myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) antibodies in patients with various central demyelinating diseases. These autoantibodies are supposed to play a direct pathogenic role in disease development. The identification of these autoantibodies is important to initiate the appropriate treatment approach. Routine detection methods include antibody screening on rat brain sections with an immune histochemical technique (IHC) and identification of the antibody type with immunofluoresce (IF) labelling of transfected cells expressing the target antigen (cell -based assay, CBA). Antibodies that recognise a human specific epitope such as anti-MOG-antibodies are negative on rat brain sections and can only be tested in specific CBAs that are transfected with the human full-length protein. The aim of this study was to expand the rat brain tissue- based screening assay (TBA) to a human mixed glial cell culture (glial-CBA), to identify novel human-specific antibodies to oligodendrocyte, astrocyte or oligodendrocyte progenitor cell antigens. We isolated glial cells from epilepsy surgery specimens (focal cortical dysplasia-FCD, mild malformation of the cortical development-MMCD) and used immunofluorescence to characterise the cultures with various commercial antibodies. Afterwards, we established a co-culture system with primary rat neurons to enhance the myelination of the primary human cells. The myelinating co-cultures were then used to screen patients´ sera with already known antibodies against oligodendroglial proteins, like Neurofascin155 (NF155) and MOG. The characterisation of the primary human cells and MO3.13 revealed a strong expression of alpha-Tubulin, NG2, O4 and CNPase, whereas A2B5, PDGF-alpha and MBP were negative. Co-cultures with hippocampal neurons showed a strong expression of MBP and MOG, indicating a maturation of myelin sheaths. The oligodendrocytes additionally showed a strong labelling with anti-MOG and anti-NF155 positive patients´ sera. In conclusion, we established a primary human glial cell culture for the screening of anti-glial surface antibodies. This cell culture may provide a promising screening tool for the identification of novel human-specific antibodies
Keywords (eng)
autoimmunitycell cultureantibodiescentral nervous system
Keywords (deu)
AutoimmunitätZellkulturAntikörperZentrales Nervensystem
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1346217
rdau:P60550 (deu)
VI, 48 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Number of pages
56
Association (deu)
Title (eng)
Characterization of primary human mixed glial cells with the aim to establish a diagnostic cell-based assay for autoimmune disorders
Parallel title (deu)
Charakterisierung von primären humanen Gliazellen mit dem Ziel der Etablierung eines Testferfahrens für Autoimmunerkrankungen
Author
Alexandra Lang
Abstract (deu)
Kürzlich wurden Antikörper gegen Proteine des Ranvier’schen Schnürrings bei Patienten mit chronischer inflammatorischer demyelinisierender Polyneuropathie (CIDP)- und Myelin-Oligodendrozyten-Glykoprotein (MOG)-Antikörper bei Patienten mit verschiedenen zentralen demyelinisierenden Erkrankungen nachgewiesen. Diese Autoantikörper sollen eine direkte pathogene Rolle bei der Krankheitsentwicklung spielen. Die Identifizierung dieser Autoantikörper ist wichtig, um den geeigneten Behandlungsansatz zu initiieren. Routinedetektionsverfahren umfassen das Antikörperscreening an Rattenhirnschnitten mit immunhistochemischen Techniken (IHC) und die Identifizierung des Antikörpertyps mit Immunofluoreszenz (IF) -Markierung von transfizierten Zellen, die das Zielantigen exprimieren (zellbasierter Assay, CBA). Antikörper, die ein menschliches spezifisches Epitop wie Anti-MOG-Antikörper erkennen, sind negativ auf Rattenhirnschnitten und können nur in spezifischen CBAs getestet werden, die mit dem humanen Volllängenprotein transfiziert sind. Das Ziel dieser Studie war es, den Rattenhirngewebe-basierten Screening-Assay (TBA) auf eine humane gemischte Gliazellkultur (Glia-CBA) zu erweitern, um neue humanspezifische Antikörper gegen Oligodendrozyten-, Astrozyten- oder Oligodendrozyten-Vorläuferzellen-Antigene zu identifizieren. Wir isolierten Gliazellen aus epilepsiechirurgischen Proben (fokale corticale Dysplasie -FCD, milde Malformation der corticalen Entwicklung- MMCD) und verwendeten Immunfluoreszenz, um die Kulturen mit verschiedenen kommerziellen Antikörpern zu charakterisieren. Anschließend haben wir ein Co-Kultursystem mit primären Rattenneuronen etabliert, um die Myelinisierung der primären menschlichen Zellen zu verbessern. Die myelinisierenden Co-Kulturen wurden dann verwendet, um Patientenseren mit bereits bekannten Antikörpern gegen oligodendrogliale Proteine wie Neurofascin 155 (NF155) und MOG zu screenen. Die Charakterisierung der primären humanen Zellen und MO3.13 ergab eine starke Expression von alpha-Tubulin, NG2, O4 und CNPase, während A2B5, PDGF-alpha und MBP negativ waren. Co-Kulturen mit Hippocampus-Neuronen zeigten eine starke Expression von MBP und MOG, was auf eine Reifung von Myelinscheiden hinweist. Die Oligodendrozyten zeigten zusätzlich eine starke Markierung mit anti-MOG- und anti-NF155-positiven Patientenseren. Zusammenfassend haben wir eine primäre humane Gliazellkultur für das Screening von anti-glialen Oberflächenantikörpern etabliert. Diese Zellkultur könnte ein vielversprechendes Screening-Werkzeug für die Identifizierung neuer human-spezifischer Antikörper sein.
Abstract (eng)
Recently antibodies against proteins of the node of Ranvier were detected in patients with chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy (CIDP) and myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) antibodies in patients with various central demyelinating diseases. These autoantibodies are supposed to play a direct pathogenic role in disease development. The identification of these autoantibodies is important to initiate the appropriate treatment approach. Routine detection methods include antibody screening on rat brain sections with an immune histochemical technique (IHC) and identification of the antibody type with immunofluoresce (IF) labelling of transfected cells expressing the target antigen (cell -based assay, CBA). Antibodies that recognise a human specific epitope such as anti-MOG-antibodies are negative on rat brain sections and can only be tested in specific CBAs that are transfected with the human full-length protein. The aim of this study was to expand the rat brain tissue- based screening assay (TBA) to a human mixed glial cell culture (glial-CBA), to identify novel human-specific antibodies to oligodendrocyte, astrocyte or oligodendrocyte progenitor cell antigens. We isolated glial cells from epilepsy surgery specimens (focal cortical dysplasia-FCD, mild malformation of the cortical development-MMCD) and used immunofluorescence to characterise the cultures with various commercial antibodies. Afterwards, we established a co-culture system with primary rat neurons to enhance the myelination of the primary human cells. The myelinating co-cultures were then used to screen patients´ sera with already known antibodies against oligodendroglial proteins, like Neurofascin155 (NF155) and MOG. The characterisation of the primary human cells and MO3.13 revealed a strong expression of alpha-Tubulin, NG2, O4 and CNPase, whereas A2B5, PDGF-alpha and MBP were negative. Co-cultures with hippocampal neurons showed a strong expression of MBP and MOG, indicating a maturation of myelin sheaths. The oligodendrocytes additionally showed a strong labelling with anti-MOG and anti-NF155 positive patients´ sera. In conclusion, we established a primary human glial cell culture for the screening of anti-glial surface antibodies. This cell culture may provide a promising screening tool for the identification of novel human-specific antibodies
Keywords (eng)
autoimmunitycell cultureantibodiescentral nervous system
Keywords (deu)
AutoimmunitätZellkulturAntikörperZentrales Nervensystem
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1346218
Number of pages
56
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