Untersuchungen am klinisch relevanten Mausmodell der septischen Peritonitis, hervorgerufen durch eine subletale CLP, zeigen eine erhöhte Empfindlichkeit für bakterielle Sekundärinfektionen. Die Abwesenheit des TNFR2 führte zu einem Schutz der Tiere bei Infektion während der postseptischen Phase.
In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass nach CLP die schützende Wirkung der Abwesenheit des ...
Abstract (German)
Untersuchungen am klinisch relevanten Mausmodell der septischen Peritonitis, hervorgerufen durch eine subletale CLP, zeigen eine erhöhte Empfindlichkeit für bakterielle Sekundärinfektionen. Die Abwesenheit des TNFR2 führte zu einem Schutz der Tiere bei Infektion während der postseptischen Phase. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass nach CLP die schützende Wirkung der Abwesenheit des TNFR2 nach CLP auf die Beeinflussung entzündungsrelevanter Parameter zurückzuführen ist. Durch das Fehlen des TNFR2 hatten Mäuse eine reduzierte DC-Anzahl in der Milz und im Blut im naiven Zustand und einen geringerem Zellverlust nach CLP. Dieser Phänotyp zeigte sich auch bei T- und B-Zellen, konnte aber nicht auf einen verstärkten Zelltod zurückgeführt werden. Experimente mit KM-Chimären zeigten, dass dieser Phänotyp durch das Fehlen des sTNFR2 bedingt ist, da der TNF-neutralisierende Effekt in TNFR2-defizienten Mäusen nicht vorhanden ist. In den TNFR2-defizienten Mäusen wird die TNF-Homöostase gestört, indem sTNF nicht abgefangen wird und erhöhte TNF-Werte, verglichen mit dem WT, vorliegen. Diese chronisch erhöhten TNF-Werte führen zu Veränderungen der DC in TNFR2-defizienten Mäusen. Funktionell zeigen die DC TNFR2-defizienter Mäuse ein IL12–Produktionsdefizit auf Protein- und RNA-Ebene und die Antigenpräsentation der TNFR2-defizienten-DC ist verstärkt. Zudem zeigt sich auch die T-Zell Proliferation in der Milz gesteigert. Auch T-Zell-Zytokine, wie IFNy und IL4 werden verstärkt produziert. Während der postseptischen Phase zwei Tage nach CLP zeigen auch TNFR2-defiziente-DC einen Zellverlust, sowie einen IL12-Produktionsrückgang. Allerdings ist durch die vorangegangenen erniedrigten Werte der Unterschied im Vergleich zum WT deutlich geringer. Die TNFR2-defizienten Mäuse scheinen schon im naiven Zustand postseptisch. Versuche zur LPS-induzierten Toleranz bestätigen, dass sich die DC der TNFR2-defizienten Mäuse durch chronisch erhöhte TNF-Werte, bereits im toleranten Zustand befinden. Die schützende Wirkung in der Zweitinfektion, die bei Abwesenheit des sTNFR2 zu beobachten ist, beruht somit auf einer Reduzierung entzündlicher Parameter, verursacht durch chronisch erhöhte TNF Exposition. Diese führte ihrerseits zu einer DC-Toleranz und damit zu einer erniedrigten inflammatorischen Reaktionsfähigkeit. Dieser tolerogenisierte Zustand der DC in TNFR2-defizienten Mäusen verursachte somit auch geringere Organschäden, was anhand geringerer Aktivitätszunahme der Lebertransaminasen AST und ALT während der Immunparalyse im Vergleich zum WT gezeigt werden konnte. Infolgedessen war das Überleben einer bakteriellen Sekundärinfektion in TNFR2-defizienten Tieren begünstigt. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass das Fehlen der inhibitorischen Wirkung von sTNFR2 auf die DC einen entscheidenden Einfluss auf Anzahl und Funktion der T-Zellen insbesondere bei Entzündungen hat. Durch das Zusammenspiel zwischen TNF und DC besteht die Möglichkeit Art und Ausmaß der Immunantwort zu regulieren. Es gibt immer mehr Hinweise darauf, dass TNF nicht nur als proinflammatorisches Zytokin, sondern auch als suppressiver Mediator fungieren kann. Entsprechend der jeweiligen Situation besitzt TNF die Potenz innerhalb von wenigen Stunden über eine schnelle Induktion der Immunantwort in den Körper eindringender Pathogene erfolgreich zu eliminieren. Andererseits kann eine überschießende Immunreaktion bis hin zur Chronifizierung einer Entzündung über den Einfluss von TNFR2 auf regulatorische DC vermindert, wenn nicht sogar vermieden werden. Um die genauen Mechanismen dieser Feinabstimmung der Immunantwort und das mögliche Kooperieren einzelner Mediatoren zu erkennen bedarf es noch weiterer Untersuchungen mit dem Ziel vielleicht in naher Zukunft eine erfolgreiche und gezielte Therapie gegen chronische entzündliche Erkrankungen, Autoimmunkrankheiten oder auch bei Organabstoßungsproblemen in der Transplantationsmedizin zu erhalten.
Translation of the abstract (English)
The high rate of mortality in patients with sepsis results from an inappropriately amplified systemic inflammatory response to infection.
Moreover endotoxin tolerance, the transient, secondary down-regulation of a subset of endotoxin-driven responses after exposure to bacterial products, is thought to be an adaptive response providing protection from pathological hyperactivation during bacterial ...
Translation of the abstract (English)
The high rate of mortality in patients with sepsis results from an inappropriately amplified systemic inflammatory response to infection. Moreover endotoxin tolerance, the transient, secondary down-regulation of a subset of endotoxin-driven responses after exposure to bacterial products, is thought to be an adaptive response providing protection from pathological hyperactivation during bacterial infection, protecting from the development of sepsis. Further IL-12 is a dendritic cell (DC)-derived cytokine that plays a key role in pathological responses to endotoxin as well as in the induction of protective responses to pathogens. It recently has been shown that IL-12 production is suppressed in endotoxin tolerance, providing a likely partial mechanism for the increased risk of secondary infections in sepsis survivors. Thus for we examined the development of IL-12 suppression during endotoxin tolerance in TNFR2-/- mice. We identified TNFR2-specific phenotypic features when we focussed on dendritic cells to understand TNFR2-mediated post-septic immune suppressive mechanisms. Splenic DC of TNFR2-deficient mice produced reduced levels of IL12 upon CpG stimulation, while being highly activated for antigen presentation and deviating the T cells response towards TH2. However BM-derived DC of TNFR2-deficient mice and TNFR2-deficient splenic DC of BM chimeras were also highly activated but produced higher levels of IL-12 upon CpG stimulation,only with LPS and IFNy stimulation BM-derived DC of TNFR2-deficient mice produced reduced levels of IL12 speaking for an environmental cause of the observed phenotypic effect and against a TNFR2-dependent signaling defect. Thus, repetitive/chronic exposure to enhanced TNF levels in TNFR2-deficient hosts (due to the lack of sTNFR2) seems to induce this phenotype. Therefore we conclude, DC in TNFR2-/- Mice are activated and tolerated, because of chronic exposure to enhanced TNF levels due to the lack of sTNFR2. This leads to a post-septic phenotype in the TNFR2-/- -mice, providing protection during systemic inflammatory response.
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