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DE102005020798A1 - Pharmaceutical for treatment of central nervous system diseases, comprises toll-like receptor ligand and/or Nod2 ligand - Google Patents

Pharmaceutical for treatment of central nervous system diseases, comprises toll-like receptor ligand and/or Nod2 ligand Download PDF

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DE102005020798A1
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Hermann J. Prof. Schlüsener
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Eberhard Karls Universitaet Tuebingen
Universitätsklinikum Tübingen
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Eberhard Karls Universitaet Tuebingen
Universitätsklinikum Tübingen
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Abstract

At least one toll-like receptor (TLR) ligand and/or a Nod2 ligand is used for a pharmaceutical for the treatment of diseases affecting the central nervous system. The ligand is selected from the group comprising lipopolysaccharides (LPS), R848, polyinosinic acid-polycytidylic acid, N-acetylmuramyl dipeptide or their derivatives.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von zumindest einem TLR- und/oder Nod2-Liganden zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung einer Krankheit des zentralen Nervensystems sowie pharmazeutische Zusammensetzungen enthaltend zumindest einen TLR- und/oder Nod2-Liganden zur Behandlung einer Krankheit des ZNS.The The present invention relates to the use of at least one TLR and / or Nod2 ligands for the manufacture of a medicament for Treatment of a disease of the central nervous system as well as pharmaceutical Compositions containing at least one TLR and / or Nod2 ligand for the treatment of a disease of the CNS.

Erkrankungen des zentralen Nervensystems (im Folgenden: ZNS) umfassen eine Vielzahl von neurologischen und neuropsychiatrischen Krankheiten, wie bspw. neurodegenerative Krankheiten, Verhaltensstörungen, Gemütskrankheiten und kognitive Störungen. Die genannten Erkrankungen werden oftmals mit genetischen Veranlagungen, Allergien, Arzneimittel-Nebenwirkungen, traumatischen Verletzungen oder cerebrovaskulären Vorgängen, wie bspw. Aneurysmen oder Hirnschlägen, in Verbindung gebracht. Ferner gibt es einige ZNS-Erkrankungen, die ohne erkennbare Ursachen ausgelöst werden.diseases of the central nervous system (CNS) include a variety of neurological and neuropsychiatric diseases, such as neurodegenerative diseases, behavioral disorders, mood disorders and cognitive disorders. These diseases are often associated with genetic predispositions, Allergies, drug side effects, traumatic injuries or cerebrovascular operations such as aneurysms or strokes associated. There are also some CNS disorders that have no obvious cause triggered become.

Viele neurologische Krankheitszustände gehen jedoch mit einem durch eine Krankheit oder eine Verletzung ausgelösten Verlust bestimmter Zellpopulationen des Nervensystems einher, wobei die zerstörten Zellen nicht durch funktionsfähige Zellen ersetzt werden können. Viele neuronale Krankheiten, wie bspw. Parkinson, Alzheimer, Multiple Sklerose oder Amyotrophische Lateralsklerose beruhen auf einer Zerstörung neuronaler Leitungen. Ziel einer Therapie muss daher sein, diese neuronalen Leitungen wieder zu regenerieren bzw. zu ersetzen.Lots neurological disease states However, you go with one due to illness or injury triggered Loss of certain cell populations of the nervous system is accompanied, wherein the destroyed Cells are not functional Cells can be replaced. Many neuronal diseases, such as Parkinson's, Alzheimer's, multiple Sclerosis or amyotrophic lateral sclerosis are due to a destruction of neuronal Cables. The aim of a therapy must therefore be this neuronal Regenerate or replace lines.

Ein Ansatz zur Behandlung solcher neurologischer Krankheiten stellt die Transplantation von Zellen dar, durch welche die neuronalen Schaltkreise zumindest teilweise wieder hergestellt werden sollen. Danach sollte es möglich sein, durch Transplantation von neuronalen Stammzellen verletztes oder abgestorbenes Nervengewebe zur regenerieren oder zu ersetzen.One Approach to treating such neurological diseases the transplantation of cells through which the neural Circuits are to be restored at least partially. After that it should be possible be injured by transplantation of neural stem cells or to regenerate or replace dead nerve tissue.

Um mit diesem Ansatz Erfolge zu erzielen, müssen jedoch viele verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, die von Krankheit zu Krankheit und von Patient zu Patient unterschiedlich sind und jeweils berücksichtigt werden müssen, und die damit diese Therapie sehr aufwändig, kostspielig und kompliziert machen.Around However, achieving success with this approach requires many different ones Factors taken into account from disease to disease and from patient to patient are different and must be taken into account, and making this therapy very complex, costly and complicated do.

Ein anderer Ansatz ist die medikamentöse Behandlung, wobei insbesondere solche Arzneimittel eingesetzt werden, die die Verfügbarkeit von Neurotransmittern erhöhen.One Another approach is drug treatment, in particular such medicines are used which increase the availability of neurotransmitters increase.

Dieser Ansatz ist jedoch in seinem Wirkungsspektrum sehr begrenzt und oftmals mit starken Nebenwirkungen verbunden.This Approach, however, is very limited in its spectrum of action and often associated with severe side effects.

Neuere Erkenntnisse zeigten, dass im Gehirn und im Rückenmark neuronale Vorläuferzellen persistieren, die bei neuronalen Verletzungen zur Regeneration des verletzten Gewebes beitragen können. Stammzellen/Vorläuferzellen sind für die Gewebehomöostase und -reparatur verantwortlich. Im Rückenmark sorgt die dort vorliegende Population von neuronalen Vorläuferzellen (neuronal progenitor cells, NPC) für diese Regenerierungsprozesse. Ferner konnte gezeigt werden, dass neuronale Stammzellen abgestorbene und absterbende Zellen sowie abgestorbene neuronale Leitungen im degenerativen ZNS ersetzen können.newer Findings showed that neuronal progenitor cells persist in the brain and spinal cord, in the case of neuronal injury to the regeneration of the injured Tissue can contribute. Stem / progenitor cells are for the tissue homeostasis and repair responsible. In the spinal cord provides the present there Population of neural progenitor cells (neural progenitor cells, NPC) for these regeneration processes. Furthermore, it could be shown that neural stem cells are dead and dying cells as well as dead neural leads in the degenerative CNS.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, neue Therapieansätze und insbesondere Substanzen bereitzustellen, mit welchen neuronale Krankheiten effektiv und einfach bekämpft werden können.outgoing From this prior art, it is therefore an object of the present Invention, new therapeutic approaches and in particular to provide substances with which neural Diseases can be effectively and easily controlled.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verwendung von TLR- und/oder Nod2-Liganden zur Herstellung eines Arzneimittels gelöst, welches zur Behandlung von neuronalen ZNS-Krankheiten eingesetzt wird.These The object is achieved by the Use of TLR and / or Nod2 Ligands for the Preparation of a Drug solved, which is used to treat neuronal CNS diseases becomes.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch die Bereitstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Behandlung von ZNS-Erkrankungen, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung zumindest einen TLR- und/oder Nod2-Liganden enthält.The Task is further solved by providing a pharmaceutical composition for the treatment of CNS disorders, wherein the pharmaceutical composition contains at least one TLR and / or Nod2 ligand.

Ferner wird die Aufgabe gelöst durch die Verwendung eines TLR- und/oder Nod2-Liganden zur Herstellung eines Arzneimittels, welches zur Behandlung des ZNS hergestellt wird, welche durch Stimulation des Wachstums, der Proliferation oder der Differenzierung von neuronalen Vorläuferzellen behandelbar ist.Further the task is solved through the use of a TLR and / or Nod2 ligands for the manufacture of a medicament for the treatment CNS produced by stimulating growth, the proliferation or differentiation of neuronal precursor cells is treatable.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch vollkommen gelöst.The The object underlying the invention is thereby perfect solved.

Die Erfinder haben in eigenen Versuchen gezeigt, dass durch die Verabreichung von TLR- oder Nod2-Liganden eine Proliferation von neuronalen Stammzellen erreicht werden konnte. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, durch die Proliferation und Differenzierung von neuronalen Vorläuferzellen – bspw. im Rückenmark –, zerstörtes Gewebe zu regenerieren bzw. zu ersetzen. Auf diese Weise können Krankheiten des ZNS behandelt werden, denen eine Zerstörung bzw. Beeinträchtigung neuronaler Leitungen oder neuronalen Gewebes zu Grunde liegt.The Inventors have shown in their own experiments that by administration TLR or Nod2 Ligands Proliferation of Neuronal Stem Cells could be achieved. This creates the opportunity through the proliferation and differentiation of neuronal precursor cells - eg. in the spinal cord, destroyed tissue to regenerate or replace. In this way can diseases treated by the CNS, causing destruction or impairment underlying neuronal conduits or neuronal tissue.

Der Nod2-Rezeptor und die Toll-ähnlichen Rezeptoren (oder tolllike receptors, im Folgenden: TLR) sind Transmembranproteine von Immunzellen, die beim angeborenen Immunsystem eine Schlüsselrolle spielen. Darüber hinaus zeigen sie eine Verbindung zwischen dem angeborenen und dem adaptiven Immunsystem in Wirbeltieren. Die Rezeptoren wurden zuerst in der Fruchtfliege Drosophila melanogaster entdeckt, sind jedoch zu entsprechenden Rezeptoren in Immunzellen von Säugern stark homolog. Ihre Funktion ist die Erkennung von Pathogenen und die Auslösung einer Immunreaktion von Zellen, die gegen diese Pathogene gerichtet ist.Of the Nod2 receptor and the Toll-like receptors (or tolllike receptors, hereafter TLR) are transmembrane proteins of immune cells that play a key role in the innate immune system play. About that In addition, they show a connection between the innate and the adaptive immune system in vertebrates. The receptors were first However, in the fruit fly Drosophila melanogaster are discovered to corresponding receptors in immune cells of mammals strong homologous. Their function is the detection of pathogens and the release an immune response of cells directed against these pathogens is.

Auf Grund der Spezifität der Nod2 und Toll-ähnlichen Rezeptoren müssen die Rezeptoren Determinanten erkennen, die überwiegend von Mikroorganismen exprimiert werden, wohingegen Wirtsdeterminanten selten erkannt werden. Daher erkennen die TLR Moleküle oder Teile von Molekülen eines pathogenen Organismus, die extrem gut konserviert sind. Gut konservierte Beispiele sind z.B. bakterielle Zell-Oberflächen, Lipopolysaccharide (LPS), Lipoproteine, Lipopeptide, Proteine wie Flagellin, doppelsträngige RNA von Viren, etc.On Reason of specificity the Nod2 and Toll-like Receptors need the receptors recognize determinants that are predominantly of microorganisms whereas host determinants are rarely recognized become. Therefore, the TLR recognize molecules or parts of molecules of one pathogenic organism that are extremely well preserved. Well preserved Examples are e.g. bacterial cell surfaces, lipopolysaccharides (LPS), Lipoproteins, lipopeptides, proteins such as flagellin, double-stranded RNA of viruses, etc.

Nod2 und TLR sind Schlüsselrezeptoren, durch welche Säugetiere das Vorliegen einer Infektion erkennen können, und zwar durch Identifizierung spezifischer Biomoleküle, die von Mikroorganismen abstammen. Diese Biomoleküle stellen pathogen-assoziierte molekulare Muster dar (pathogen-associated molecular patterns, im Folgenden „PAMPs"). Die Freisetzung der PAMPs während einer Infektion bildet das Signal für die Nod2 und TLRs und löst die angeborene Immunantwort aus.Nod2 and TLR are key receptors, by which mammals detect the presence of an infection by identifying specific ones biomolecules derived from microorganisms. Put these biomolecules pathogen-associated molecular patterns (pathogen-associated molecular patterns, hereinafter "PAMPs"). The release of PAMPs during a Infection forms the signal for the Nod2 and TLRs and triggers the innate immune response.

Strukturell ähnliche TLR reagieren meist auf gleiche Typen von Liganden. TLR2 ist bspw. essentiell bei der Erkennung von Peptidoglykanen wie N-acetylmuramyl-dipeptid, TLR3 ist bei der Erkennung von doppelsträngiger RNR beteiligt, die von Viren abgeleitet ist, und TLR4 wird insbesondere durch LPS aktiviert. Natürliche Liganden für TLR9 sind bakterielle Oligonucleotide, die CpG-Motive aufweisen. Der Nod2-Rezeptor erkennt Muramyldi peptide (MDP). Die Aktivierung der Nod2 und TLR-Signalisierungswege durch unterschiedliche Liganden führt zur Expression vieler Gene, die im Wirt zur Verteidigung dienen, wie bspw. inflammatorische Zytokine, Chemokine, MHC (major histocompatibility complex) -Molehüle, co-stimulierende Moleküle und verschiedene Effektormoleküle.Structurally similar TLRs usually respond to the same types of ligands. TLR2 is eg. essential in the detection of peptidoglycans such as N-acetylmuramyl-dipeptide, TLR3 is involved in the recognition of double-stranded RNRs, which are derived from Virus is derived, and TLR4 is activated in particular by LPS. natural Ligands for TLR9 are bacterial oligonucleotides that have CpG motifs. Of the Nod2 receptor recognizes muramyldi peptide (MDP). Activation of the Nod2 and TLR signaling paths by different ligands leads to the expression of many genes, which serve as defense in the host, such as inflammatory Cytokines, chemokines, MHC (major histocompatibility complex) molecules, co-stimulatory molecules and various effector molecules.

Insbesondere ist bevorzugt, wenn das Arzneimittel zur Behandlung einer Krankheit des ZNS hergestellt wird, wobei die Krankheit ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Amyotrophe Lateralsklerose, Multiple Sklerose, Muskeldystrophie, Alzheimer Krankheit, Parkinsonsche Krankheit, und andere degenerative Prozesse des ZNS, die z.B. durch vaskuläre Unterversorgung ausgelöst werden.Especially is preferred when the drug is used to treat a disease of the CNS, the disease being selected the group comprising amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, Muscular dystrophy, Alzheimer's disease, Parkinson's disease, and other degenerative processes of the CNS, e.g. due to vascular undersupply triggered become.

Die Amyotrophe Lateralsklerose zeichnet sich bspw. durch eine fortschreitende Degeneration des ersten und zweiten Neurons im Rückenmark und im verlängerten Mark aus, bei der Multiplen Sklerose ist ein Markscheidenzerfall zu beobachten. Bei der Parkinsonschen Krankheit ist die Substantia nigra im Mittelhirn degeneriert. Die Möglichkeit der Stimulation bzw. Differenzierung intakter neuronaler Vorläuferzellen bei diesen Erkrankungen durch Nod2 oder TLR-Liganden stellt einen ausgezeichneten Therapieansatz für die Behandlung der jeweiligen Nervendegenerationen dar.The Amyotrophic lateral sclerosis is characterized, for example, by a progressive Degeneration of the first and second neurons in the spinal cord and in the extended one Mark out, multiple sclerosis is a markscheidenzerfall to observe. In Parkinson's disease is the substantia nigra degenerated in the midbrain. The possibility of stimulation or Differentiation of intact neuronal precursor cells in these diseases by Nod2 or TLR ligands provides an excellent therapeutic approach for the Treatment of the respective nerve endings.

Ferner kann das Arzneimittel zur Behandlung einer Krankheit des ZNS hergestellt werden, wobei die Krankheit eine Folge einer traumatischen Verletzung des ZNS ist.Further The drug can be used to treat a disease of the CNS The disease is a consequence of a traumatic injury of the CNS.

Durch Stimulation der Proliferation bzw. Differenzierung intakter neuronaler Vorläuferzellen durch Nod2- oder TLR-Liganden können ferner Rückenmarksläsionen behandelt werden. Zu den Rückenmarksläsionen zählen bspw. traumatische Verletzungen des ZNS oder ischämische Läsionen, die bspw. Folgen eines Schlaganfalls sein können. Diese Verletzungen können auch zu einer Lähmung der Gliedmaßen führen, da motorische Neuronen zerstört sind. Daher kann das Arzneimittel auch zur Behandlung von durch einen Schlaganfall ausgelöste ischämische Läsionen des ZNS eingesetzt werden.By Stimulation of the proliferation or differentiation of intact neuronal Precursor cells through Nod2 or TLR ligands can treated spinal cord lesions become. The spinal cord lesions include, for example. Traumatic injuries of the CNS or ischemic lesions, for example, the consequences of a Stroke can be. These injuries can also to a paralysis of the limbs to lead, because motor neurons destroyed are. Therefore, the drug can also be used to treat by a stroke induced ischemic lesions of the CNS are used.

Es ist bevorzugt, wenn bei der Herstellung des Arzneimittels ein Nod2- oder TLR-Ligand verwendet wird, der ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Lipopolysaccharide (LPS), R848, Poly Inosin-Polycytidylsäure (Poly I:C), N-acetylmuramyl-dipeptid, oder Derivate davon.It is preferred if in the preparation of the medicament a Nod2- or TLR ligand selected from the group comprising Lipopolysaccharides (LPS), R848, poly inosine polycytidylic acid (Poly I: C), N-acetylmuramyl-dipeptide, or derivatives thereof.

Mit einigen der genannten Nod2- und TLR-Liganden konnte eine Induzierung der Proliferation neuronaler Vorläuferzellen gezeigt werden. Die TLR-Liganden wurden dabei peripher verabreicht.With some of the mentioned Nod2 and TLR ligands could induce proliferation of neural progenitor cells. The TLR ligands were administered peripherally.

Das Lipopolysacharid ist ein charakteristischer Bestandteil der komplexen äußeren Wandschicht (äußere Membran) gramnegativer Bakterien (Bakterienzellwand). Die Lipopolysaccharid-Moleküle werden in der Zelle an der Cytoplasma-Membran synthetisiert und trägergebunden nach außen transportiert. Die Lipopolysaccharide bspw. der Enterobacteriaceae sind sehr ähnlich aufgebaut. Andere gramnegative Bakterien-Familien können jedoch einen stark abweichenden Lipopolysaccharid-Aufbau besitzen. Lipopolysaccharid wird von TLR4 erkannt.The Lipopolysaccharide is a characteristic component of the complex outer wall layer (outer membrane) Gram-negative bacteria (bacterial cell wall). The lipopolysaccharide molecules become synthesized in the cell at the cytoplasmic membrane and carrier bound outward transported. The lipopolysaccharides, for example of the Enterobacteriaceae are very similar built up. However, other Gram-negative bacteria families can have a very different lipopolysaccharide structure. lipopolysaccharide is detected by TLR4.

R848, ein Imidazochinolin-Derivat, wird beim Menschen von TLR7 und TLR8 erkannt und wird auch als Resquimod bezeichnet.R848, an imidazoquinoline derivative, is recognized in humans by TLR7 and TLR8 also called Resquimod.

Poly I:C ist ein synthetisches Homopolymer, das viraler RNA stark ähnelt. Poly I:C wird von TLR3 erkannt.poly I: C is a synthetic homopolymer that closely resembles viral RNA. poly I: C is recognized by TLR3.

N-acetylmuramyl-dipeptid ist ein abgeleiteter Baustein der Polysaccharidketten des Mureins und damit Bestandteil der Zellwände (Bakterienzellwand) zahlreicher Bakterien und wird vom Nod2-Rezeptor erkannt.N-acetylmuramyl dipeptide is a derived building block of the polysaccharide chains of murein and thus part of the cell walls (Bacterial cell wall) of many bacteria and is recognized by the Nod2 receptor.

Die Erfindung betrifft auch eine pharmazeutische Zusammensetzung, welche zumindest einen Nod2- und/oder TLR-Liganden zur Behandlung einer Krankheit des ZNS enthält.The The invention also relates to a pharmaceutical composition which at least one Nod2 and / or TLR ligand for the treatment of a disease of the CNS.

Es ist bevorzugt, wenn die pharmazeutische Zusammensetzung zur Behandlung einer Krankheit des ZNS eingesetzt wird, die ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Amyotrophe Lateralsklerose, Multiple Sklerose, Muskeldystrophie, Alzheimer Krankheit, Parkinsonsche Krankheit.It is preferred when the pharmaceutical composition for treatment a disease of the CNS is selected that is selected from the group comprising amyotrophic lateral sclerosis, multiple sclerosis, Muscular dystrophy, Alzheimer's disease, Parkinson's disease.

Die pharmazeutische Zusammensetzung kann dabei nur einen Nod2- oder TLR-Liganden enthalten, ferner können jedoch auch verschiedene Nod2- und TLR-Liganden in Kombination eingesetzt werden.The pharmaceutical composition can only one Nod2 or TLR ligands contain, furthermore however, different Nod2 and TLR ligands can also be used in combination.

Die pharmazeutische Zusammensetzung kann darüber hinaus weitere Inhaltsstoffe und/oder Träger enthalten, die üblicherweise bei der Zubereitung einer zu verabreichenden pharmazeutischen Zusammensetzung eingesetzt werden. Solche Inhaltsstoffe sind z.B. Verdünnungsmittel, Bindemittel, Suspensionsmittel, Schmier mittel, Stabilisatoren usw. Dazu zählen, sind aber nicht hierauf beschränkt, z.B. Wasser, Salzlösungen, Alkohole, pflanzliche Öle, Polyethylenglykole, Monoglyceride etc. Eine Übersicht über derartige Inhaltsstoffe findet sich bspw. in A. Kibbe, "Handbook of Pharmaceutical Excipients", 3. Edition 2000, American Pharmaceutical Association and Pharmaceutical Press.The In addition, pharmaceutical composition may contain other ingredients and / or carrier usually included in the preparation of a pharmaceutical composition to be administered be used. Such ingredients are e.g. Diluents, Binders, suspending agents, lubricants, stabilizers, etc. These include, but are not limited thereto, e.g. Water, salt solutions, Alcohols, vegetable oils, Polyethylene glycols, monoglycerides, etc. An overview of such ingredients can be found, for example, in A. Kibbe, "Handbook of Pharmaceutical Excipients ", 3rd Edition 2000, American Pharmaceutical Association and Pharmaceutical Press.

Je nach Verabreichung der pharmazeutischen Zusammensetzung wird die Zusammensetzung formuliert sein, also bspw. bei Injektion in Form von flüssigen Zubereitungen. Die Verabreichung kann ferner in Abhängigkeit vom Patienten und der Erkrankung systemisch oder lokal gerichtet vorgenommen werden.ever after administration of the pharmaceutical composition is the Composition be formulated, so for example. When injected in the form of liquid Preparations. The administration may also be dependent systemically or locally directed by the patient and the disease be made.

Die Zusammensetzung kann ferner weitere aktive Inhaltsstoffe oder Arzneimittel aufweisen, wie bspw. Interferone, EGF (epidermal growth factor), FGF (fibublast growth factor) und BDNF (brain-derived neurotrophic factor), ebenso wie Zytokine, Chemokine, Proteine des Komplementsystems und/oder Zell-Adhäsionsmoleküle, die die Rolle der neuronalen Vorläuferzellen in der Gewebehomöostase modulieren können.The Composition may also contain other active ingredients or drugs such as interferons, EGF (epidermal growth factor), FGF (fibublast growth factor) and BDNF (brain-derived neurotrophic factor), as well as cytokines, chemokines, complement system proteins and / or cell adhesion molecules, the the role of neural progenitor cells in tissue homeostasis can modulate.

Die Verabreichungsmengen hängen dabei jeweils von der jeweiligen Krankheit sowie vom Patienten ab, wobei Faktoren wie bspw. Alter und Gewichtberücksichtigt werden müssen.The Dose of administration depending on the illness and the patient, factors such as age and weight must be considered.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Figuren und dem nachfolgenden Beispiel.Further Advantages will be apparent from the figures and the example below.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:embodiments The invention will be explained in more detail in the following figures. It demonstrate:

1 Die Verteilung und Quantifizierung von BrdU+-Zellen im Rückenmark an den Tagen 2 und 3 nach Injektion unterschiedlicher TLR-Liganden:

  • (A) Anzahl der BrdU+-Zellen/m2 in der grauen und weißen Substanz bei Verabreichung von N-acetylmuramyldipeptid, LPS, R848, Poly I:C und CpG Oligonucleotid;
  • (B) Quantifizierung von BrdU+-Zellen im Ependym des Zentralkanals an den Tagen 2 und 3;
1 The distribution and quantification of BrdU + cells in the spinal cord on days 2 and 3 after injection of different TLR ligands:
  • (A) Number of BrdU + cells / m 2 in gray and white matter upon administration of N-acetylmuramyl dipeptide, LPS, R848, poly I: C and CpG oligonucleotide;
  • (B) quantification of BrdU + cells in the ependyma of the central channel on days 2 and 3;

2 Änderung der BrdU+-Zelldichte nach Injektion von Poly I:C oder R848:

  • (A) Markierungszeitraum nach Poly I:C-Injektion in der weißen und grauen Substanz;
  • (B) Markierungszeitraum nach R848-Injektion in der weißen und grauen Substanz;
2 Change in BrdU + cell density after injection of poly I: C or R848:
  • (A) labeling period after poly I: C injection in the white and gray matter;
  • (B) marking period after R848 injection in the white and gray matter;

3 die transiente Aktivierung von Mikrogliazellen im Rückenmark nach Poly I:C oder R848-Injektion:

  • (A) Poly I:C-Injektion
  • (B) R848-Injektion;
3 the transient activation of microglial cells in the spinal cord after poly I: C or R848 injection:
  • (A) Poly I: C injection
  • (B) R848 injection;

4 Untersuchung zur Inhibierung der Poly I:C-vermittelten Zellaktivierung nach Verabreichung von Dexamethason und Indomethacin:

  • (A) ED-1+-Zellen pro mm2 Rückenmark
  • (B) BrdU+-Zellen pro mm2 Rückenmark.
4 Investigation on inhibition of poly I: C-mediated cell activation after administration of dexamethasone and indomethacin:
  • (A) ED-1 + cells per mm 2 spinal cord
  • (B) BrdU + cells per mm 2 spinal cord.

Beispielexample

1. Material und Methoden1. material and methods

1.1 Eingesetzte Tiere1.1 Animals used

Sechs bis acht Wochen alte männliche Lewis-Ratten (Charles River, Sulzfeld, Deutschland) wurden unter standardisierten Laborbedingungen gehalten, wobei Nahrung und Flüssigkeit in beliebiger Menge zur Verfügung standen. Alle Verfahren, die bei den Tieren vorgenommen wurden, wurden gemäß den "International Health Guide Lines" nach einem von verschiedenen Tierschutz-Komitees genehmigten Protokoll durchgeführt.Six to eight week old male Le Wis rats (Charles River, Sulzfeld, Germany) were kept under standardized laboratory conditions, with food and liquid being available in any amount. All procedures performed on the animals were carried out according to the International Health Guide Lines following a protocol approved by various animal welfare committees.

1.2 Reagenzien1.2 Reagents

Phosphorothioat CpG-ODN (5'-tccatgacgttcctgacgtt-3'; SEQ ID Nr. 1) wurde von MWG-Biotech AG (Ebersberg, Deutschland) synthetisiert. Pam3Cys, R848, Poly I:C und N- muramyl-dipeptid (MDP) wurden von InVivogen (San Diego, USA), LPS (des E. coli Serotyps 026:B6) und Indomethacin von Sigma (Deisenhofen, Deutschland) und BrdU und Dexamethason von Serva (Heidelberg, Deutschland) käuflich erworben.phosphorothioate CpG ODN (5'-tccatgacgttcctgacgtt-3 '; SEQ ID NO: 1) from MWG-Biotech AG (Ebersberg, Germany). Pam3Cys, R848, poly I: C and N-muramyl-dipeptide (MDP) from InVivogen (San Diego, USA), LPS (of the E. coli serotype 026: B6) and indomethacin from Sigma (Deisenhofen, Germany) and BrdU and dexamethasone purchased from Serva (Heidelberg, Germany).

1.3 Tierversuche1.3 Animal experiments

Pam3Cys (5 mg/kg), N-acetylmuramyl-dipeptid (1 mg/kg), Poly I:C (5 mg/kg), LPS (1 mg/kg), R848 (1 mg/kg) oder PS CpG-ODN (5 mg/kg) wurden intraperitoneal injiziert. Der Kontrollgruppe wurden 1 ml Phosphat-gepufferter Saline (PBS) ebenfalls intraperitoneal injiziert. Für die Untersuchungen der Inhibierung der Poly I:C-vermittelten Zellaktivierung, wurde 2 Stunden nach Poly I:C-Verabreichung Dexamethason (5 mg/kg) oder Indomethacin (2 mg/kg) injiziert.Pam3Cys (5 mg / kg), N-acetylmuramyl-dipeptide (1 mg / kg), poly I: C (5 mg / kg), LPS (1 mg / kg), R848 (1 mg / kg) or PS CpG-ODN (5 mg / kg) were intraperitoneally injected. The control group was 1 ml of phosphate-buffered saline (PBS) also injected intraperitoneally. For the studies of inhibition of poly I: C-mediated cell activation, was 2 hours after Poly I: C administration of dexamethasone (5 mg / kg) or indomethacin (2 mg / kg).

Für die histologischen Untersuchungen wurden die Ratten an unterschiedlichen Zeitpunkten nach der Injektion wie nachstehend gezeigt getötet. Zwei Tage vor der Tötung erhielten die Ratten zweimal täglich BrdU-Injektionen (50 mg/kg, intraperitoneal), im Abstand von 8 Stunden. Im Anschluss daran wurden die Ratten mit Diethylether anästhesiert; 4 % Paraformaldehyd (PFA) in PBS wurden anschließend intrakardial verabreicht. Das Rückenmark wurde jeweils entfernt und in 4 % PFA über Nacht bei 4 °C nachträglich fixiert. Das Rückenmark wurde in 8 mm-Abschnitte eingeteilt und in Paraffin eingebettet, seriell geschnitten (3 μm) und auf silanisierte Objektträger gegeben.For the histological The rats were examined at different times the injection was killed as shown below. Received two days before killing the rats twice daily BrdU injections (50 mg / kg, intraperitoneally) at intervals of 8 hours. Following this, the rats were anesthetized with diethyl ether; 4% paraformaldehyde (PFA) in PBS was then administered intracardially. The spinal cord was respectively removed and post-fixed in 4% PFA overnight at 4 ° C. The spinal cord was divided into 8 mm sections and embedded in paraffin, serial cut (3 μm) and on silanized slides given.

1.4 Immunhistochemie1.4 Immunohistochemistry

Nach Entparaffinisierung wurden die Objektträger mit den Rückenmarkschnitten 15 Minuten lang in Citratpuffer (2,1 g Natriumcitrat/L, pH 6) gekocht (in einem 600 W Mikrowellenofen). Endogene Peroxidase wurde mit 1 % H2O2 in Methanol 15 Minuten lang inhibiert. Die Objektträger wurden mit 10 % normalem Schweineserum (Biochem, Berlin, Deutschland) inkubiert, um unspezifische Bindung von Immunglobulinen zu blockieren, und mit den folgenden Maus-monoklonalen Antikörpern getestet: ED-1 (Anti-Ratte, Serotec, Oxford, Großbritannien, 1:100) zur Detektion aktivierter Mikroglia, GFAP zur Detektion von Astrozyten, W3/13 zur Detektion von T-Lymphocyten (alle Serotec), Nestin (Chemicon, Planegg-München, Deutschland, 1:500) zur Detektion von Stamm-/Vorläuferzellen und BrdU (Anti-BrdU, BD Pharmingen, San Diego, 1:100) zur Detektion proliferierender Zellen.After deparaffinization, slides with spinal cord sections were boiled in citrate buffer (2.1 g sodium citrate / L, pH 6) for 15 minutes (in a 600 W microwave oven). Endogenous peroxidase was inhibited with 1% H 2 O 2 in methanol for 15 minutes. The slides were incubated with 10% normal porcine serum (Biochem, Berlin, Germany) to block non-specific binding of immunoglobulins and tested with the following mouse monoclonal antibodies: ED-1 (Anti-Rat, Serotec, Oxford, UK, 1 : 100) for the detection of activated microglia, GFAP for the detection of astrocytes, W3 / 13 for the detection of T lymphocytes (all Serotec), Nestin (Chemicon, Planegg-Munich, Germany, 1: 500) for the detection of stem / progenitor cells and BrdU (Anti-BrdU, BD Pharmingen, San Diego, 1: 100) for the detection of proliferating cells.

Die Bindung der Antikörper an Tiergewebe wurde mittels biotinylierter Kaninchen-Anti-Maus IgG F(ab)2 Antikörperfragmente (DAKO, Hamburg, Deutschland, 1:400) sichtbar gemacht. Im Anschluss daran wurden die Schnitte mit einem Streptavidin-Avidin-Biotin-Komplex (DAKO, Hamburg, Deutschland) inkubiert und anschließend mit Diaminobenzidin (DRB)-Substrat (Fluka, Neu-Ulm, Deutschland) entwickelt. Abschließend wurden die Schnitte mit Hämatoxylin gegengefärbt.The binding of the antibodies to animal tissue was visualized by means of biotinylated rabbit anti-mouse IgG F (ab) 2 antibody fragments (DAKO, Hamburg, Germany, 1: 400). Subsequently, the sections were incubated with a streptavidin-avidin-biotin complex (DAKO, Hamburg, Germany) and subsequently developed with diaminobenzidine (DRB) substrate (Fluka, Neu-Ulm, Germany). Finally, the sections were counterstained with hematoxylin.

1.5 Doppelfärbungsexperimente1.5 double staining experiments

Für Doppelfärbungsexperimente wurden die Objektträger mit den Rückenmarksschnitten wie oben beschrieben vorbehandelt und anschließend mit dem jeweiligen monoklonalen Antikörper inkubiert. Anschließend erfolgte eine Reaktion mit dem sekundären Antikörper (biotinyliertem Kaninchen Anti-Maus IgG) mit einer Verdünnung von 1:400 in TBS-BSA für 30 Minuten sowie mit einem mit alkalischer Phosphatase konjugierten ABC-Komplex, verdünnt mit 1:400 in Tris-BSA für 30 Minuten. Im Anschluss daran wurde die Immunfärbung mit Fast Blue BB-Salz-Chromogensubstratlösung entwickelt. Anschließend wurden die Objektträger wiederum in einer Mikrowelle 15 Minuten lang in Citratpuffer gekocht und wie oben beschrieben immun-markiert.For double staining experiments were the slides with the spinal cord cuts pretreated as described above and then with the respective monoclonal antibody incubated. Subsequently a reaction with the secondary antibody (biotinylated rabbit Anti-mouse IgG) with a dilution of 1: 400 in TBS-BSA for 30 minutes and with an alkaline phosphatase conjugated ABC complex, diluted with 1: 400 in Tris-BSA for 30 minutes. Subsequently, immunostaining with Fast Blue BB salt-chromogen substrate solution was developed. Subsequently were the slides cooked in citrate buffer for 15 minutes in a microwave and immuno-labeled as described above.

Der BrdU-Einbau durch verschiedene Zelltypen wurde durch Doppelfärbung mit den oben unter 1.4 beschriebenen Antikörpern detektiert.Of the BrdU incorporation by different cell types was by double staining with the antibodies described in 1.4 above.

1.6 Auswertung1.6 Evaluation

Die Rückenmarkgewebeschnitte wurden in Gruppen von acht bis zwölf Schnitten unterschiedlicher Regionen des Rückenmarks eingeteilt. Für die Immunhistochemie wurden die gefärbten Schnitte mittels Lichtmikroskop untersucht. Die Anzahl der BrdU-markierten Zellen in der grauen Substanz, weißen Substanz und um den zentralen Kanal wurde durch manuelles Auszählen unter zwanzigfacher Vergrößerung bestimmt. Die Anzahl der ED-1+ wurde im Schnitt des gesamten Rückenmarks ausgezählt. Die Region der grauen und weißen Substanz der Rückenmarkschnitte wurde unter Verwendung der Axio Vision LE Rel.4.1 (Carl Zeiss Vision GmbH) Software ausgewertet. Die Ergebnisse für die weiße und graue Substanz sind als arithmetische Mittelwerte der positiven Zellen pro mm2 angegeben und wurden standardisiert. Die Anzahl der ependymalen Zellen sind als arithmetische Mittel der BrdU-positiven Zellen pro Rückenmarksschnitt angegeben und standardisiert. Die statistische Analyse wurde durch ANOVA durchgeführt, sowie mit einem Dunnett's Multiple Comparison-Test (Graph Pad Prism 4.0 Software). Daten mit p < 0,05 wurden als statistisch signifikant betrachtet.The spinal tissue sections were divided into groups of eight to twelve sections of different regions of the spinal cord. For immunohistochemistry, the stained sections were examined by light microscopy. The number of BrdU-labeled cells in the gray matter, white matter and around the central channel was determined by manual counting under twenty times magnification. The number of ED-1 + was counted on average throughout the spinal cord. The region of gray and white matter of the spinal cord sections was evaluated using the Axio Vision LE Rel.4.1 (Carl Zeiss Vision GmbH) software. The results for the white and gray matter are the arithmetic mean of the posi tive cells per mm 2 and were standardized. The number of ependymal cells are given and standardized as arithmetic mean BrdU-positive cells per spinal cord incision. Statistical analysis was performed by ANOVA and Dunnett's Multiple Comparison Test (Graph Pad Prism 4.0 software). Data with p <0.05 were considered statistically significant.

2. Ergebnisse2 results

Um den Effekt unterschiedlicher Nod2- und TLR-Liganden auf die Proliferation neuronaler Vorläuferzellen innerhalb des intakten Rückenmarks zu bestimmen, wurden Ratten TLR-Liganden intraperitoneal injiziert und proliferierende Zellen durch intraperitoneale Injektion von BrdU markiert (BrdU ist ein Thymidin-Analogon, das während der Zellteilung in DNA eingebaut wird). Proliferierende Zellen wurden durch Immunhistochemie mit Anti-BrdU-Antikörpern detektiert.Around the effect of different Nod2 and TLR ligands on proliferation neural progenitor cells within the intact spinal cord To determine, rats became TLR ligands Intraperitoneally injected and proliferating cells by intraperitoneal Injection of BrdU labeled (BrdU is a thymidine analogue that while the cell division is incorporated into DNA). Proliferating cells were carried through Immunohistochemistry detected with anti-BrdU antibodies.

Einen Tag nach Injektion der Nod2- und TLR-Liganden wurde den Ratten BrdU zwei Tage lang injiziert und anschließend die Proliferation der neuronalen Vorläuferzellen durch Immunhistologie bestimmt.a Day after injection of the Nod2 and TLR ligands, the rats were brdU injected for two days and then the proliferation of the neuronal progenitor cells determined by immunohistology.

In 1A ist gezeigt, dass sowohl in der weißen als auch in der grauen Substanz bei den Gruppen, die mit entweder N-acetylmuramyl-dipeptid, LPS, R848 oder Poly I:C behandelt wurden, eine signifikant höhere Dichte an BrdU+-Zellen gemessen werden konnte als in der Kontrollgruppe (durchschnittliche Dichte in der grauen und weißen Substanz der Kontrollgruppe: 9,45 ± 0,83 Zellen/mm2 und 7,72 ± 0,84 Zellen/mm2 (p < 0,05)). Lediglich bei der Gruppe, die mit PS CpG-ODN (von TLR9 erkannt) behandelt wurde, konnte kein signifikanter Unterschied im Vergleich zur Kontrollgruppe festgestellt werden.In 1A It has been shown that in both white and gray matter, the groups treated with either N-acetylmuramyl-dipeptide, LPS, R848 or poly I: C were able to measure a significantly higher density of BrdU + cells than in the control group (average density in the gray and white matter of the control group: 9.45 ± 0.83 cells / mm 2 and 7.72 ± 0.84 cells / mm 2 (p <0.05)). Only the group treated with PS CpG-ODN (recognized by TLR9) showed no significant difference compared to the control group.

BrdU+-Zellen lagen im Rückenmark über die weiße und graue Substanz verteilt vor. Dennoch konnte – im Vergleich zur grauen Substanz – eine höhere Dichte der BrdU+-Zellen in der weißen Substanz aller Gruppen festgestellt werden (siehe 1A).BrdU + cells were distributed in the spinal cord over the white and gray matter. Nevertheless, a higher density of BrdU + cells in the white matter of all groups could be detected compared to the gray matter (see 1A ).

Um proliferierende Zellen zu identifizieren, wurden Doppelfärbungsexperimente eingesetzt. ED-1 und BrdU Doppelfärbungen zeigten, dass ED-1 positive Mikrogliazellen nur selten BrdU positiv waren.Around To identify proliferating cells, double staining experiments were performed used. ED-1 and BrdU double stains showed that ED-1 was positive Microglial cells were rarely BrdU positive.

Die ependymalen Zellen um den Zentralkanal des Rückenmarks erachtet man als neuronale Stammzellen. In den Experimenten des Erfinders konnte eine Proliferation ependymaler Zellen im normalen Rückenmarksgewebe beobachtet werden, jedoch induzierten die TLR-Liganden keinen bedeutenden Anstieg in der Anzahl der ependymalen BrdU+-Zellen (siehe 1B, durchschnittliche Anzahl der ependymalen BrdU+-Zellen in der Kontrollgruppe ist gleich 1,1 ± 0,40).The ependymal cells around the central canal of the spinal cord are considered to be neuronal stem cells. In the experiments of the inventor, proliferation of ependymal cells in the normal spinal cord tissue could be observed, however, the TLR ligands did not induce a significant increase in the number of ependymal BrdU + cells (see 1B , mean number of ependymal BrdU + cells in the control group is equal to 1.1 ± 0.40).

Um den Zeitverlauf der NPC-Proliferation zu untersuchen, wurden Ratten, die zuvor mit Poly I:C oder R848 behandelt wurden, an unterschiedlichen Zeitpunkten getötet und anschließend die Zellproliferation analysiert. Wie in 2A gezeigt, konnte ein signifikanter Anstieg in der Anzahl der BrdU+-Zellen pro mm2 in Ratten beobachtet werden, welche BrdU an den Tagen 2-3 nach Poly I:C-Injektion erhalten hatten. Ähnliche Ergebnisse wurden sowohl in der weißen als auch in der grauen Substanz beobachtet (80,67 ± 3,34 Zellen/mm2 und 64,19 ± 4,04 Zellen/mm2; p < 0,05). Zu späteren Zeitpunkten sank die Dichte der BrdU+-Zellen schnell auf den Grundlevel, sowohl in der weißen als auch in der grauen Substanz.To study the time course of NPC proliferation, rats previously treated with poly I: C or R848 were sacrificed at different time points and then cell proliferation was analyzed. As in 2A showed a significant increase in the number of BrdU + cells per mm 2 in rats receiving BrdU on days 2-3 after poly I: C injection. Similar results were observed in both white and gray matter (80.67 ± 3.34 cells / mm 2 and 64.19 ± 4.04 cells / mm 2 , p <0.05). At later times, the density of BrdU + cells rapidly decreased to basal levels, both in the white and gray matter.

Bezüglich der R848-behandelten Gruppen konnte die höchste Dichte von BrdU+-Zellen mit 111,2 ± 7,67 Zellen/mm2 in der weißen Substanz und 72,22 ± 2,8 Zellen/mm2 in der grauen Substanz im Rückenmark von Ratten beobachtet werden, welchen BrdU an den Tagen 2 und 3 verabreicht wurde (im Vergleich zur Kontrollgruppe sind die Unterschiede signifikant (p < 0,05)). Zu späteren Zeitpunkten sank die Dichte der BrdU+-Zellen rasch auf Grundlevel (siehe 2B).With respect to the R848-treated groups, the highest density of BrdU + cells was found to be 111.2 ± 7.67 cells / mm 2 in the white matter and 72.22 ± 2.8 cells / mm 2 in the gray matter in the spinal cord of Rats were administered to BrdU on days 2 and 3 (compared to the control group the differences are significant (p <0.05)). At later time points, the density of BrdU + cells rapidly decreased to basal levels (see 2 B ).

In weiteren Versuchen wurden die Rückenmarksschnitte mit dem monoklonalen Antikörper ED-1 gefärbt und mittels Lichtmikroskopie untersucht. Ein bedeutender Anstieg der ED-1+-Zellen konnte vier Tage nach Poly I:C-Injektion beobachtet werden (siehe 3A, durchschnittliche Dichte der behandelten und der Kontrollgruppen sind 9,1 Zellen/mm2 ± 0,99 und 0,91 Zellen/mm2 ± 0,24; p < 0,05). Sogar am Tag 6 nach der Injektion konnte ein bedeutender Anstieg der ED-1+-Zellen beobachtet werden (5,2 Zellen/mm2 ± 0,35; p < 0,05).In further experiments, the spinal cord sections were stained with the monoclonal antibody ED-1 and examined by light microscopy. A significant increase in ED-1 + cells was observed four days after poly I: C injection (see 3A , average density of treated and control groups are 9.1 cells / mm 2 ± 0.99 and 0.91 cells / mm 2 ± 0.24; p <0.05). Even on day 6 post-injection, a significant increase in ED-1 + cells was observed (5.2 cells / mm 2 ± 0.35, p <0.05).

Bezüglich der mit R848 behandelten Ratten erreichte die Dichte der ED-1+-Zellen am Tag 4 nach der Injektion ein Maximum (3,1 Zellen/mm2 ± 0,35; p < 0,05), sank jedoch am Tag 5 nach der Injektion (2,4 Zellen/mm2 ± 0,25; p < 0,05) und sank am Tag 6 nach der Injektion auf Grundlevel (siehe 3B).For the rats treated with R848, the density of ED-1 + cells reached a maximum on day 4 post-injection (3.1 cells / mm 2 ± 0.35, p <0.05), but decreased on day 5 injection (2.4 cells / mm 2 ± 0.25, p <0.05) and decreased to baseline on day 6 post-injection (see 3B ).

Für die weitere Untersuchung der regulatorischen Kaskade, die durch die Injektion der TLR-Agonisten angestoßen wurde, wurde Poly I:C als Stimulus verwendet und im Folgenden untersucht, ob eine Behandlung mit einem die Blut-Hirn-Schranke passierenden Cyclooxygenase-Blocker, Indomethacin, oder einem starken synthetischen Corticosteroid, Dexamethason, die Zellaktivierung im Rückenmark inhibiert werden konnte.For the others Investigation of the regulatory cascade caused by the injection triggered the TLR agonist Poly I: C was used as a stimulus and examined below, whether a treatment with a blood-brain barrier-passing cyclooxygenase blocker, Indomethacin, or a strong synthetic corticosteroid, dexamethasone, cell activation in the spinal cord could be inhibited.

Die Ergebnisse dieser Studien sind in 4 gezeigt. Aus 4A und 4B geht hervor, dass die Poly I:C-vermittelte Zellaktivierung durch Injektion von Dexamethason inhibiert werden konnte. Überraschenderweise zeigte damit Dexamethason einen stark supprimierenden Effekt, wohingegen Indomethacin keinen Effekt zeigte.The results of these studies are in 4 shown. Out 4A and 4B shows that poly I: C-mediated cell activation could be inhibited by injection of dexamethasone. Surprisingly, dexamethasone had a strong suppressive effect, whereas indomethacin had no effect.

3. Zusammenfassung3. Summary

Durch die oben dargestellten Versuche konnte gezeigt werden, dass neuronale Vorläuferzellen durch die periphere Verabreichung von bestimmten Nod2- und/oder TLR-Liganden zur Proliferation im Rückenmark temporär stimuliert werden können. Die Anzahl der proliferierenden Zellen war am Tag 2-3 nach der Injektion am stärksten und sank anschließend rasch auf Grundlevel.By The experiments presented above could be shown to be neuronal progenitor cells by the peripheral administration of certain Nod2 and / or TLR ligands temporarily stimulated for proliferation in the spinal cord can be. The Number of proliferating cells was 2-3 days after injection the strongest and then sank quickly at basic level.

In normalem Rückenmark stellen sich teilende Zellen nur eine sehr kleine Population unter physiologischen Umständen dar. In den oben dargestellten Versuchen konnte eine geringe Dichte von BrdU+-Zellen im Rückenmark der Kontrollgruppen beobachtet werden (9,45 ± 0,83 Zellen/mm2 und 7,72 ± 0,84 Zellen/mm2). Es ist zwar bekannt, dass unter bestimmten Bedingungen, wie bspw. Verletzung, Entzündung oder Autoimmun-Reaktionen, die Anzahl der proliferierenden Zellen dramatisch ansteigen kann, jedoch gibt es keine Erkenntnisse über den Mechanismus der Proliferations-Regulation der neuronalen Vorläuferzellen.In normal spinal cord dividing cells represent only a very small population under physiological circumstances. In the experiments presented above, a low density of BrdU + cells in the spinal cord of the control groups was observed (9.45 ± 0.83 cells / mm 2 and 7.72 ± 0.84 cells / mm 2 ). While it is known that under certain conditions, such as, for example, injury, inflammation or autoimmune reactions, the number of proliferating cells may increase dramatically, there is no understanding of the mechanism of proliferation regulation of neuronal progenitor cells.

Limke et al., "Neural stem cell therapy in the aging brain: pitfalls and possibilities", J. Hematother Stem Cell Res. 2003; 12:615-23, zeigten, dass verschiedene Faktoren in der Mikroumgebung des ZNS, wie bspw. der epidermal growth factor (EGF) und der fibroblast growth factor (FGF) und der brain-derived neurotrophic factor (BDNF), die Rolle der neuronalen Vorläuferzellen bei der Gewebehomöostase modulieren können, genauso wie bestimmte inflammatorische Zytokine, Chemokine, Proteine des Komplementsystems oder Zell-Adhäsionsmoleküle (siehe Tzeng und Wu, "Responses of microglia and neural progenitors to mechanical brain injury", Neuroreport 1999, 10:2287-2292).Limke et al., "Neural stem cell therapy in the aging brain: pitfalls and possibilities ", J. Hematother Stem Cell Res. 2003; 12: 615-23, showed that various factors in the microenvironment of the CNS, such as the epidermal growth factor (EGF) and fibroblast growth factor (FGF) and brain-derived neurotrophic factor (BDNF) to modulate the role of neural progenitor cells in tissue homeostasis can, as well as certain inflammatory cytokines, chemokines, proteins of the complement system or cell adhesion molecules (see Tzeng and Wu, "Responses of microglia and neuronal progenitors to mechanical brain injury ", Neuroreport 1999, 10: 2287-2292).

Die oben dargestellten Ergebnisse zeigen zum ersten Mal, dass peripher verabreichte Nod2- und TLR-Liganden temporär die Proliferation von neuronalen Vorläuferzellen im Rückenmark induzieren.The The results presented above show for the first time that peripheral Nod2 and TLR ligands transiently delivered neuronal proliferation progenitor cells in the spinal cord induce.

Claims (8)

Verwendung von zumindest einem Nod2- und/oder TLR-Liganden zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung einer Krankheit des zentralen Nervensystems (ZNS).Use of at least one Nod2 and / or TLR ligands for the preparation of a medicament for treatment a disease of the central nervous system (CNS). Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Arzneimittel zur Behandlung einer Krankheit des ZNS hergestellt wird, die durch die Stimulation des Wachstums, der Proliferation oder der Differenzierung von neuronalen Vorläuferzellen behandelbar ist.Use according to claim 1, characterized that the drug is made to treat a disease of the CNS is caused by the stimulation of growth, proliferation or differentiation of neural progenitor cells is treatable. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Arzneimittel zur Behandlung einer Krankheit des ZNS hergestellt wird, welche ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Amyotrophe Lateralsklerose, Multiple Sklerose, Muskeldystrophie, Alzheimer Krankheit, Parkinsonsche Krankheit.Use according to claim 1 or 2, characterized that the drug is made to treat a disease of the CNS which is selected is from the group comprising Amyotrophic Lateral Sclerosis, Multiple Sclerosis, muscular dystrophy, Alzheimer's disease, Parkinson's disease. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Arzneimittel zur Behandlung einer Krankheit des ZNS hergestellt wird, wobei die Krankheit eine Folge einer traumatischen Verletzung oder einer Ischämie des ZNS ist.Use according to claim 1 or 2, characterized that the drug is made to treat a disease of the CNS The disease is a consequence of a traumatic injury or ischemia of the CNS. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der TLR-Ligand ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Lipopolysaccharid, R848, Polyinosin-Polycytidylsäure, N-acetylmuramyl-dipeptid, oder Derivate davon.Use according to one of Claims 1 to 4, characterized that the TLR ligand is selected is selected from the group comprising lipopolysaccharide, R848, polyinosin-polycytidic acid, N-acetylmuramyl-dipeptide, or derivatives thereof. Pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend zumindest einen Nod2- und/oder TLR-Liganden zur Behandlung einer Krankheit des ZNS.Pharmaceutical composition containing at least a Nod2 and / or TLR ligand for the treatment of a disease of the CNS. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 6 zur Behandlung einer Krankheit des ZNS, die ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Amyotrophe Lateralsklerose, Multiple Sklerose, Muskeldystrophie, Alzheimer Krankheit, Parkinsonsche Krankheit.A pharmaceutical composition according to claim 6 for Treatment of a disease of the CNS selected from the group comprising amyotrophs Lateral sclerosis, multiple sclerosis, muscular dystrophy, Alzheimer's Disease, Parkinson's disease. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 6 oder 7 zur parenteralen, intracerebralen oder intrathekalen Verabreichung.A pharmaceutical composition according to claim 6 or 7 for parenteral, intracerebral or intrathecal administration.
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