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Nacktmaus Die auch thymusaplastische Maus oder athymische Maus genannt ist ein genetischer Mutant der Hausmaus mit fehle

Nacktmaus

Die Nacktmaus, auch thymusaplastische Maus oder athymische Maus genannt, ist ein genetischer Mutant der Hausmaus mit fehlendem Thymus. Der Phänotyp (das Aussehen) der Maus äußert sich durch ein Fehlen der Körperbehaarung, woraus sich ihr Name herleitet. Die Nacktmaus ist für die Forschung ein außerordentlich wichtiger Modellorganismus.

Eine Nacktmaus
Nacktmaus von oben
Nacktmaus von vorne
Athymische Maus mit implantiertem humanem Prostatakarzinom (LNCaP-Zelllinie).

Eigenschaften und Verwendung Bearbeiten

Der zugrunde liegende Gendefekt bewirkt nicht nur das Ausbleiben der Körperbehaarung, sondern auch eine fehlende Entwicklung des Thymus verbunden mit einer starken Verringerung der Anzahl an T-Lymphozyten. Im Thymus findet die Umwandlung von Thymozyten (Prä-T-Lymphozyten) in T-Lymphozyten (T-Zellen) statt. Die Anzahl an B-Zellen bei den Lymphozyten ist in der Nacktmaus normal, während reife T-Lymphozyten fehlen. Durch den erheblichen Mangel an T-Lymphozyten hat die Nacktmaus ein stark eingeschränktes Immunsystem, was sie zu einem idealen Wirt für homologe und xenogene (sogenannte Xenografts) Transplantationen macht. Gegen Xenografts, beispielsweise Gewebeteile maligner Tumoren von anderen Lebewesen (meist humanen Ursprungs), gibt es bei der Nacktmaus keine vom Immunsystem induzierte Abstoßungsreaktion.

Xenotransplantationen bei der Nacktmaus werden allgemein in der Forschung genutzt, um beispielsweise neue Methoden in der Diagnostik und Therapie von Krebserkrankungen zu entwickeln.

Das Fehlen des Thymus bewirkt bei der Nacktmaus einen Ausfall:

  1. der Produktion von Antikörpern (dazu werden CD4+-T-Helferzellen benötigt)
  2. der zellvermittelten Immunantwort (erfordert CD4+-T-Helferzellen und/oder Cytotoxische T-Zellen)
  3. der verzögerten Überempfindlichkeit (benötigt CD4+-T-Leukozyten)
  4. der Beseitigung von virulenten oder malignen Zellen (erfordert Cytotoxische T-Zellen)
  5. der Abstoßung von Fremdgewebe (benötigt CD4+-T-Helferzellen und Cytotoxische T-Zellen)

Das schwache Immunsystem der Nacktmäuse erfordert besondere Bedingungen bei der Haltung der Tiere. So sind neben einer speziellen Nahrung eine staubfreie Einstreu in möglichst keimfreier Umgebung (Laminar-Flow-Käfige), Temperaturen um 25 °C und eine Luftfeuchtigkeit von 65 % zur Haltung der Tiere notwendig.

Genetik Bearbeiten

Nacktmäuse haben eine spontane Deletion im FOXN1-Gen. Menschen mit Mutationen in FOXN1 sind ebenfalls athymisch und haben ein Immundefizit. Knockout-Mäuse mit einer Deletion in FOXN1 zeigen den gleichen Phänotyp. Nacktmaus-Weibchen haben unterentwickelte Brustdrüsen und sind deshalb nicht in der Lage, ihre Jungen ausreichend zu stillen. Nacktmaus-Männchen werden deshalb mit heterozygoten Weibchen gepaart.

Geschichte Bearbeiten

1961 entstanden in Glasgow infolge einer Spontanmutation bei Albino-Mäusen athymische Mäuse. Die Mutation unterliegt einem autosomal rezessiven Erbgang. Haarlosigkeit und Thymusaplasie (das Fehlen des Thymus) sind dabei untrennbare Eigenschaften. 1971 führten Rygaard und Povlsen erstmals eine erfolgreiche Transplantation eines humanen Kolonkarzinoms in die Nacktmaus durch. 1972 konnten in einer Zellkultur gewachsene Tumorzelllinien in die Nacktmaus transplantiert werden. Mit der Behandlung des bei der Nacktmaus transplantierten Burkitt-Lymphoms wurde 1974 erstmals ein neuer Weg in der präklinischen Entwicklung von Zytostatika beschritten.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. J. Sprent: Migration and Lifespan of Circulating B-Lymphocytes of Nude (nu/nu) Mice. In: Proc. First Intern. Workshop Nude Mice G. Fischer Verlag, New York, Stuttgart, 1974, S. 11–12.
  2. ↑ J. Schueler: Entwicklung und Charakterisierung humaner Tumormodelle durch orthotope Implantation. Dissertation, FU Berlin, 1999.
  3. H. P. Fortmeyer: Thymusaplastische Maus- (nu/nu) Thymusaplastische Ratte (rnu/rnu)- Haltung, Zucht, Versuchsmodelle. In: Schriftenreihe Versuchstierkunde 8, Verlag P. Parey, Berlin, Hamburg, 1981.
  4. H. P. Fortmeyer, G. Bastert: Breeding and Keeping of nu/nu mice. In: Z. Versuchstierk. 19/1977, S. 339.
  5. E. M. Panterlouris: Absence of the thymus in a mouse mutant. In: Nature 217/1968, S. 370.
  6. S. P. Flanagan: "Nude", a new hairless gene with pleiotropic effects in the mouse. In: Genet Res 8/1966, S. 295–309. PMID 5980117
  7. C. O. Povlsen, J. Rygaard: Heterotransplantation of human adenocarcinoma of the colon and rectum to the mouse of the mutant nude. A study of nine consecutive transplantations. In: Acta Pathol Microbiol Scand 79/1971, S. 159–69.
  8. J. Rygaard: Immunobiology of the mouse mutant "Nude". Preliminary investigations. In: Acta Pathol Microbiol Scand 77/1969, S. 761–2. PMID 4911130
  9. B. C. Giovanella u. a.: Development of invasive tumors in the nude mouse after injection of cultured human melanoma cells. In: J Natl Cancer Inst. 48/1972, S. 1531–33.
  10. C. O. Povlsen, J. Rygaard: Effects of Cyclophosphamide (Endoxan R) on a Burkitt´s Lymphoma serially grown in nude mice. In: Proceedings of the first international workshop on nude mice. Verlag Gustav Fischer, Stuttgart, New York, 1974, S. 285–92.

Literatur Bearbeiten

  • J. Fogh, B. C. Giovanella (Editors): The Nude Mouse in Experimental and Clinical Research (Vol.1). Academic Press, 1978, ISBN 0-12-261860-2
  • J. Fogh, B. C. Giovanella (Editors): The Nude Mouse in Experimental and Clinical Research (Vol.2). Academic Press, 1982, ISBN 0-12-261862-9
  • Laboratory Animals: Origin of Nude Mouse. In: Nature 224/1969, S. 114–5.
  • B. J. Braakhuis u. a.: The potential of the nude mouse xenograft model for the study of head and neck cancer. In: Archives of oto-rhino-laryngology 239/1984, S. 69–79. PMID 6691837
  • T. Devos u. a.: Occurrence of autoimmunity after xenothymus transplantation in T-cell-deficient mice depends on the thymus transplant technique. In: Transplantation, 85/2008, S. 640–4. PMID 18347545
  • D. Kong u. a.: Establishment and characterization of human pancreatic adenocarcinoma cell line in tissue culture and the nude mouse. In: Tissue & Cell 39/2007, S. 217–223. PMID 17560620
  • S. Loisel u. a.: Establishment of a novel human B-CLL-like xenograft model in nude mouse. In: Leukemia Research 29/2005, S. 1347–52.
  • L. Miers u. a.: Implantation of different malignant human cell lines in an athymic mouse does not alter success and growth rates of either xenograft. In: Cancer Biotherapy and Radiopharmaceuticals 20/2005, S. 614–619. PMID 16398613
  • S. C. Yeung u. a.: Combination chemotherapy including combretastatin A4 phosphate and paclitaxel is effective against anaplastic thyroid cancer in a nude mouse xenograft model. In: J Clin Endocrinol Metab 92/2007, S. 2902–9. PMID 17550961

Weblinks Bearbeiten

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Die Nacktmaus auch thymusaplastische Maus oder athymische Maus genannt ist ein genetischer Mutant der Hausmaus mit fehlendem Thymus Der Phanotyp das Aussehen der Maus aussert sich durch ein Fehlen der Korperbehaarung woraus sich ihr Name herleitet Die Nacktmaus ist fur die Forschung ein ausserordentlich wichtiger Modellorganismus Eine NacktmausNacktmaus von obenNacktmaus von vorneAthymische Maus mit implantiertem humanem Prostatakarzinom LNCaP Zelllinie Inhaltsverzeichnis 1 Eigenschaften und Verwendung 2 Genetik 3 Geschichte 4 Einzelnachweise 5 Literatur 6 WeblinksEigenschaften und Verwendung BearbeitenDer zugrunde liegende Gendefekt bewirkt nicht nur das Ausbleiben der Korperbehaarung sondern auch eine fehlende Entwicklung des Thymus verbunden mit einer starken Verringerung der Anzahl an T Lymphozyten Im Thymus findet die Umwandlung von Thymozyten Pra T Lymphozyten in T Lymphozyten T Zellen statt Die Anzahl an B Zellen bei den Lymphozyten ist in der Nacktmaus normal wahrend reife T Lymphozyten fehlen 1 Durch den erheblichen Mangel an T Lymphozyten hat die Nacktmaus ein stark eingeschranktes Immunsystem was sie zu einem idealen Wirt fur homologe und xenogene sogenannte Xenografts Transplantationen macht 2 Gegen Xenografts beispielsweise Gewebeteile maligner Tumoren von anderen Lebewesen meist humanen Ursprungs gibt es bei der Nacktmaus keine vom Immunsystem induzierte Abstossungsreaktion Xenotransplantationen bei der Nacktmaus werden allgemein in der Forschung genutzt um beispielsweise neue Methoden in der Diagnostik und Therapie von Krebserkrankungen zu entwickeln Das Fehlen des Thymus bewirkt bei der Nacktmaus einen Ausfall der Produktion von Antikorpern dazu werden CD4 T Helferzellen benotigt der zellvermittelten Immunantwort erfordert CD4 T Helferzellen und oder Cytotoxische T Zellen der verzogerten Uberempfindlichkeit benotigt CD4 T Leukozyten der Beseitigung von virulenten oder malignen Zellen erfordert Cytotoxische T Zellen der Abstossung von Fremdgewebe benotigt CD4 T Helferzellen und Cytotoxische T Zellen Das schwache Immunsystem der Nacktmause erfordert besondere Bedingungen bei der Haltung der Tiere So sind neben einer speziellen Nahrung eine staubfreie Einstreu in moglichst keimfreier Umgebung Laminar Flow Kafige Temperaturen um 25 C und eine Luftfeuchtigkeit von 65 zur Haltung der Tiere notwendig 3 4 Genetik BearbeitenNacktmause haben eine spontane Deletion im FOXN1 Gen Menschen mit Mutationen in FOXN1 sind ebenfalls athymisch und haben ein Immundefizit Knockout Mause mit einer Deletion in FOXN1 zeigen den gleichen Phanotyp Nacktmaus Weibchen haben unterentwickelte Brustdrusen und sind deshalb nicht in der Lage ihre Jungen ausreichend zu stillen Nacktmaus Mannchen werden deshalb mit heterozygoten Weibchen gepaart Geschichte Bearbeiten1961 entstanden in Glasgow infolge einer Spontanmutation bei Albino Mausen athymische Mause Die Mutation unterliegt einem autosomal rezessiven Erbgang Haarlosigkeit und Thymusaplasie das Fehlen des Thymus sind dabei untrennbare Eigenschaften 5 2 6 1971 fuhrten Rygaard und Povlsen erstmals eine erfolgreiche Transplantation eines humanen Kolonkarzinoms in die Nacktmaus durch 7 8 1972 konnten in einer Zellkultur gewachsene Tumorzelllinien in die Nacktmaus transplantiert werden 9 Mit der Behandlung des bei der Nacktmaus transplantierten Burkitt Lymphoms wurde 1974 erstmals ein neuer Weg in der praklinischen Entwicklung von Zytostatika beschritten 10 Einzelnachweise Bearbeiten J Sprent Migration and Lifespan of Circulating B Lymphocytes of Nude nu nu Mice In Proc First Intern Workshop Nude Mice G Fischer Verlag New York Stuttgart 1974 S 11 12 a b J Schueler Entwicklung und Charakterisierung humaner Tumormodelle durch orthotope Implantation Dissertation FU Berlin 1999 H P Fortmeyer Thymusaplastische Maus nu nu Thymusaplastische Ratte rnu rnu Haltung Zucht Versuchsmodelle In Schriftenreihe Versuchstierkunde 8 Verlag P Parey Berlin Hamburg 1981 H P Fortmeyer G Bastert Breeding and Keeping of nu nu mice In Z Versuchstierk 19 1977 S 339 E M Panterlouris Absence of the thymus in a mouse mutant In Nature 217 1968 S 370 S P Flanagan Nude a new hairless gene with pleiotropic effects in the mouse In Genet Res 8 1966 S 295 309 PMID 5980117 C O Povlsen J Rygaard Heterotransplantation of human adenocarcinoma of the colon and rectum to the mouse of the mutant nude A study of nine consecutive transplantations In Acta Pathol Microbiol Scand 79 1971 S 159 69 J Rygaard Immunobiology of the mouse mutant Nude Preliminary investigations In Acta Pathol Microbiol Scand 77 1969 S 761 2 PMID 4911130 B C Giovanella u a Development of invasive tumors in the nude mouse after injection of cultured human melanoma cells In J Natl Cancer Inst 48 1972 S 1531 33 C O Povlsen J Rygaard Effects of Cyclophosphamide Endoxan R on a Burkitt s Lymphoma serially grown in nude mice In Proceedings of the first international workshop on nude mice Verlag Gustav Fischer Stuttgart New York 1974 S 285 92 Literatur BearbeitenJ Fogh B C Giovanella Editors The Nude Mouse in Experimental and Clinical Research Vol 1 Academic Press 1978 ISBN 0 12 261860 2 J Fogh B C Giovanella Editors The Nude Mouse in Experimental and Clinical Research Vol 2 Academic Press 1982 ISBN 0 12 261862 9 Laboratory Animals Origin of Nude Mouse In Nature 224 1969 S 114 5 B J Braakhuis u a The potential of the nude mouse xenograft model for the study of head and neck cancer In Archives of oto rhino laryngology 239 1984 S 69 79 PMID 6691837 T Devos u a Occurrence of autoimmunity after xenothymus transplantation in T cell deficient mice depends on the thymus transplant technique In Transplantation 85 2008 S 640 4 PMID 18347545 D Kong u a Establishment and characterization of human pancreatic adenocarcinoma cell line in tissue culture and the nude mouse In Tissue amp Cell 39 2007 S 217 223 PMID 17560620 S Loisel u a Establishment of a novel human B CLL like xenograft model in nude mouse In Leukemia Research 29 2005 S 1347 52 L Miers u a Implantation of different malignant human cell lines in an athymic mouse does not alter success and growth rates of either xenograft In Cancer Biotherapy and Radiopharmaceuticals 20 2005 S 614 619 PMID 16398613 S C Yeung u a Combination chemotherapy including combretastatin A4 phosphate and paclitaxel is effective against anaplastic thyroid cancer in a nude mouse xenograft model In J Clin Endocrinol Metab 92 2007 S 2902 9 PMID 17550961Weblinks BearbeitenScience Daily The Nude Mouse Tale Omega 3 Fats Save The Life Of A Terminal Cancer Patient engl The Nude Mouse engl Spontaneous mutant T Cell deficient mice Memento vom 18 Juni 2012 im Internet Archive engl Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Nacktmaus amp oldid 200288272