Phänotyp und Funktion Dendritischer Zellen bei Patienten und Patientinnen mit Autoinflammatorischen Erkrankungen

Abstract

Das Immunsystem schützt unseren Körper vor diversen internen und externen Gefahren. Durch Fehlregulation dieses komplexen und streng regulierten Systems können sogenannte autoimmunologische und autoinflammatorische Krankheiten entstehen. Dazu zählen u. a. Familiäres Mittelmeerfieber (FMF), Muckle-Wells Syndrom (MWS) und TNF-Rezeptor-assoziiertes periodisches Syndrom (TRAPS), die durch eine übermäßige Aktivität des angeborenen Immunsystems mit rezidivierenden Entzündungen gekennzeichnet sind. Dendritische Zellen (DCs) sind professionelle antigenpräsentierende Zellen (APCs), verbinden das angeborene mit dem adaptiven Immunsystem und regulieren verschiedene Immunreaktionen. Im Gegensatz zu anderen APCs sind sie in der Lage naive T Zellen zu aktivieren. Sie werden durch Bindung von PAMPs oder DAMPs (pathogen- bzw. danger-associated molecular patterns) an PRRs (pattern recognition receptors) aktiviert und verändern sich daraufhin sowohl morphologisch wie auch funktionell, um in Lymphknoten einwandern und effektiv andere Zellen aktivieren zu können. Über ihre Rolle bei autoinflammatorischen Erkrankungen ist jedoch nur wenig bekannt. Daher sollten in der vorliegenden Arbeit durch eingehende Untersuchung von PBDCs (DCs des peripheren Blutes) und in vitro generierten Mo DCs (monocyte-derived DCs) von FMF-, MWS- und TRAPS-Patienten und Patientinnen potentielle krankheitsassoziierte Veränderungen nachgewiesen werden. Die FACS-Analysen der PBDC-Subpopulationen ergaben keinen Unterschied der PDC-, MDC1- und MDC2-Frequenzen zwischen Patienten und Patientinnen und gesunden Probanden und Probandinnen. Bei der Analyse einer kleinen Patientengruppe unter immunsuppressiver Therapie konnte jedoch eine signifikante Reduktion der PDC festgestellt werden. Für die weiteren umfassenden Analysen des Phänotyps und der Funktion wurden in vitro generierte Mo DCs verwendet. Dazu wurden Monozyten aus dem Blut isoliert und sieben Tage lang mit IL 4 und GM-CSF kultiviert. Zur Reifung wurden imMo DCs 24 Stunden lang mit bakteriellen Bestandteilen (LPS) stimuliert. Die FACS-Analyse von typischen Oberflächenmarkern zeigte bei unreifen FMF- und MWS-imMo¬ DCs eine signifikant erhöhte Expression der Aktivierungs- und Reifungsmarker CD83, CD86 und HLA-DR, bei gleichzeitig signifikant erniedrigter Expression der PRRs und inhibitorischen Moleküle CD206, CD209 (nur FMF) und GPNMB. Diese neuen Ergebnisse konnten zudem durch den Nachweis einer signifikant erhöhten Expression von CD86 auch auf primären PBDCs der FMF-Patienten und Patientinnen bestätigt werden. Die eingehenden funktionellen Untersuchungen ergaben bei den FMF- und MWS-imMo DCs eine signifikant erhöhte migratorische Kapazität sowohl mit als auch ohne den Chemoattraktant CCL19, sowie bei FMF-imMo-DCs und FMF-mMo DCs eine signifikant stärkere Stimulation von allogenen T-Zellen im CFSE-Proliferationsassay. Bei der Analyse verschiedener relevanter Zytokine in den Zellkulturüberständen mittels ELISA wurde für das proinflammatorische Zytokin TNF-β eine signifikante Zunahme der Konzentration bei FMF-mMo DCs im Vergleich zu den Kontrollen beobachtet. Abschließend konnten die DCs einer TRAPS-Patientin sowie ein FMF-Patient im aktiven Fieberschub analysiert und die Ergebnisse als Fallberichte dargestellt werden. Zusammengefasst konnte in der hier vorliegenden Arbeit für PBDCs und/oder imMo DCs von FMF- und MWS-Patienten und Patientinnen gezeigt werden, dass sie sowohl phänotypisch als auch funktionell intrinsisch aktivierter waren und somit reiferen DCs glichen. Dies legt die Hypothese nahe, dass sie bei der Pathogenese autoinflammatorischer Erkrankungen eine Rolle spielen. DCs sollten daher bei diesen Erkrankungen weiter erforscht und auch diagnostisch und therapeutisch in Betracht gezogen werden.