| Lizenz: Creative Commons Namensnennung 4.0 International (8MB) |
- URN zum Zitieren dieses Dokuments:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-360766
- DOI zum Zitieren dieses Dokuments:
- 10.5283/epub.36076
Dokumentenart: | Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation) |
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Open Access Art: | Primärpublikation |
Datum: | 4 August 2017 |
Begutachter (Erstgutachter): | Prof. Dr. Marina Kreutz |
Tag der Prüfung: | 4 August 2017 |
Institutionen: | Medizin > Lehrstuhl für Innere Medizin III (Hämatologie und Internistische Onkologie) |
Stichwörter / Keywords: | Vitamin D, Vitamin A, T-Lymphozyten, Dendritische Zellen, LPS, MDP, TGFbeta, CD62L, ALDH |
Dewey-Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin |
Status: | Veröffentlicht |
Begutachtet: | Ja, diese Version wurde begutachtet |
An der Universität Regensburg entstanden: | Ja |
Dokumenten-ID: | 36076 |
Zusammenfassung (Deutsch)
T-Zell-vermittelte Immunantworten schützen den Menschen einerseits vor Infektionen und Malignomen, andererseits können sie auch an der Entstehung von Erkrankungen beteiligt sein. So vermitteln T-Lymphozyten im Rahmen hämatopoetischer Stammzelltransplantationen den erwünschten Graft-versus-Leukämie-Effekt lösen jedoch auch die Therapie-limitierende GvHD aus. T-Lymphozyten werden durch DCs ...
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Zusammenfassung (Deutsch)
T-Zell-vermittelte Immunantworten schützen den Menschen einerseits vor Infektionen und Malignomen, andererseits können sie auch an der Entstehung von Erkrankungen beteiligt sein. So vermitteln T-Lymphozyten im Rahmen hämatopoetischer Stammzelltransplantationen den erwünschten Graft-versus-Leukämie-Effekt lösen jedoch auch die Therapie-limitierende GvHD aus.
T-Lymphozyten werden durch DCs aktiviert, wobei die lokalen Umgebungsbedingungen entscheidenden Einfluss auf die resultierende Immunantwort nehmen. Einer verstärkten Aktivierung der DCs und in der Folge der T-Lymphozyten durch bakterielle Stimuli wie LPS stehen hier immunregulatorische Effekte von Vitamin D oder TGFβ gegenüber, die in DCs einen tolerogenen Phänotyp induzieren und folglich die T-Zell-vermittelte Immunantwort abschwächen. Der Einfluss anderer Immunmodulatoren wie Vitamin A und MDP ist noch nicht vollständig geklärt.
Gerade vor dem Hintergrund, dass eine angepasste Modulation der T-Zell-vermittelten Immunantwort in der Therapie der GvHD klinisch relevant ist, war es Ziel dieser Arbeit den Einfluss der genannten Substanzen auf allogene Immunantworten genauer zu untersuchen und zwar anhand von MLRs mit DCs und allo-T-Lymphozyten. Dabei wurde insbesondere auf mögliche Effekte eines Zusammenwirkens mehrerer Substanzen sowie den Einsatz physiologischer Konzentrationen der Vitamine und deren lokale Aktivierung.
LPS bewirkte eine gesteigerte allo-T-Lymphozyten-Expansion sowie eine verstärkte CD25-Expression und TH1-Polarisation bei gleichzeitig verminderter Treg Polarisation. Dies steht im Einklang mit dem Pathogenesemodell der GvHD bei dem der Translokation bakterieller Bestandteile wie LPS über geschädigte epitheliale Barrieren eine entscheidende Bedeutung in der Induktion der Erkrankung zugeschrieben werden. Obwohl für den MDP-NOD2-Signalweg ein lindernder Einfluss auf die GvHD beschrieben ist konnte der Zusatz von MDP die LPS-vermittelten Effekte nicht abschwächen.
Im Gegensatz zu LPS bewirkt TGFβ in DCs die Entstehung eines unreiferen, tolerogenen Phänotyps. Passend hierzu konnten in dieser Arbeit eine deutlich verminderte allo-T-Lymphozyten-Expansion und eine verstärkte Treg Polarisation beim Einsatz von TGFβ-DCs nachgewiesen werden. Diese Daten weisen auf einen lindernden Effekt der TGFβ-DCs auf die GvHD hin. Da TGFβ jedoch auch mit einer verstärkten cGvHD und günstigen Bedingungen für die Tumorgenese und das Überleben von Krankheitserregern in Verbindung gebracht wird bleibt noch zu klären ob sich in vivo ein positiver Effekt der TGFβ-DCs auf die GvHD ohne gleichzeitig erhöhtes Infektionsrisiko und verminderten GvL-Effekt ergibt.
25VD bewirkte in den MLRs eine verminderte allo-T-Lymphozyten-Expansion, TH1-Polarisation sowie eine verstärkte Treg Polarisation. Die Ergebnisse dieser Arbeit stehen damit im Einklang mit der Annahme, dass eine Anhebung der 25VD-Serumspiegel die GvHD lindern könnte. Retinal schränkte die allo-T-Lymphozyten-Expansion ebenfalls, jedoch in geringerem Ausmaß, ein. Die Kombination von Retinal und 25VD bewirkte dagegen eine geringere allo-T-Lymphozyten-Expansion und TH1-Polarisation sowie stärkere Treg Polarisation als 25VD allein. Da Vitamin A unter verschiedenen Umgebungsbedingungen verschiedene Immunfunktionen zugeschrieben werden, kann vermutet werden, dass Vitamin D die nötigen Umgebungsbedingungen schafft um eine tolerogene Wirkung des Vitamin A zu ermöglichen. Eine kombinierte Vitamingabe könnte sich nach diesen Überlegungen günstig im Rahmen der GvHD auswirken.
Die Kombination der Vitamine mit TGFβ-DCs zeigte keine zusätzlichen Effekte. Es kann vermutet werden, dass TGFβ in DCs den stärkst möglichen tolerogenen Phänotyp induziert und die Vitamine daher keinen Einfluss mehr nehmen.
Da CD62L-positive T-Lymphozyten als potente Auslöser der GvHD gelten ist besonders interessant, dass Retinal eine herausragende Reduktion der CD62L-Expression bewirkte. So könnte sich über eine Veränderung der Migrationseigenschaften der T-Lymphozyten möglicherweise eine Abschwächung der GvHD ergeben.
Aufgrund der Effekte des biologisch inaktiven Retinals wurde die Fähigkeit der DCs getestet Retinal in die aktive Retinsäure umzusetzen. In der Literatur wird die nötige ALDH-Aktivität nur für wenige (murine) DCs beschrieben. Hier konnte eine ALDH-Aktivität in etwa einem Viertel der eingesetzten humanen DCs nachgewiesen werden, die sich durch kurzzeitige Inkubation mit IFNγ und stärker noch mit TGFβ steigern ließ. Der Einfluss von TGFβ während der DC-Reifung hatte keinen eindeutigen Einfluss auf deren ALDH-Aktivität. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass neben dem lokalen Vitamin D Metabolismus auch der lokale Vitamin A Metabolismus entscheidenden Einfluss auf T-Zell-vermittelte Immunantwort nimmt.
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
T-cell-mediated immune responses protect humans against infections and malignant tumors. They can, however, also be involved in the pathogenesis of diseases. For example, T-lymphocytes mediate the desired graft-versus-leukemia-effect (GvL), but they also trigger the therapy-limiting graft-versus-host-disease (GvHD). During the activation of T-lymphocytes by dendritic cells (DCs), the ...
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Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
T-cell-mediated immune responses protect humans against infections and malignant tumors. They can, however, also be involved in the pathogenesis of diseases. For example, T-lymphocytes mediate the desired graft-versus-leukemia-effect (GvL), but they also trigger the therapy-limiting graft-versus-host-disease (GvHD).
During the activation of T-lymphocytes by dendritic cells (DCs), the (micro-)environmental conditions play a crucial role in the resulting immune response. LPS and other bacterial stimuli lead to a stronger activation of DCs and thus, a stronger activation of T-cells. In contrast, immune-regulatory effects of vitamin D or TGFβ lead to a tolerogenic phenotype of DCs, which induce an attenuated T-cell-mediated immune response. The influence of other immune modulators like vitamin A and MDP is not completely discovered yet.
The goal of this dissertation was to analyze the influence of these substances on the T-cell-mediated immune response, since an adjusted modulation of this allogenic immune response is of clinical importance in the treatment of GvHD. For this purpose, mixed lymphocyte reactions (MLRs) with DCs and allo-T-lymphocytes were performed. It was of particular interest in this work to use physiological concentrations of vitamins and investigate their local activation as well as to consider the effects of both individual substances and their combinations.
LPS raised the allo-T-cell-expansion, the CD25-expression, and TH1-polarizsation, while suppressing the regulatory T-cell (Treg) polarization. This is in line with the model of pathogenesis of GvHD, in which the transfer of LPS over damaged epithelial barriers has strong influence on the induction of the disease. The addition of MDP did not weaken the LPS-driven effects although the MDP-NOD2-signaling-pathway was previously identified to attenuate GvH D.
In contrast to LPS, TGFβ inducts an immature, tolerogenic phenotype in DCs. Accordingly, in MLRs DCs pretreated with TGFβ (TGFβ-DCs), the allo-T-cell-expansion was reduced and the Treg-polarization was increased. These data suggest an attenuating effect of TGFβ-DCs on the GvHD. However, TGFβ is also linked to a stronger chronic GvHD, to better conditions of tumor genesis, and to the survival of pathogens. It remains to be discovered, if TGFβ-DCs have a positive effect on the GvHD in vivo, without promoting infections and reducing the GvL-effect.
25VD (Calcidiol) reduced the allo-T-cell-expansion and TH1-polarization while increasing the Treg-polarization. These results are consistent with the concept of elevating the 25VD-serum-levels, e.g. via oral supplementation, in the treatment of GvHD. Retinal also reduced the allo-T-cell-expansion, but to a smaller extent. Compared to 25VD, the combination of Retinal and 25VD led to an even smaller allo-T-cell-expansion and TH1-polarization and even stronger Treg-polarization. It is possible that vitamin D generates the necessary conditions to enable vitamin A to have a tolerogenic impact, since Vitamin A is said to have different immune functions under different environmental conditons. A combined supplementation of both vitamins could therefore exert favorable effects on the GvHD.
The combination of vitamins with TGFβ-DCs did not show any additional effects. It can be assumed that TGFβ induces the most tolerogenic phenotype possible in DCs and that the vitamins therefore cannot exert any further influence.
CD62L-positive-T-lymphocytes are potent inductors of GvHD. For this reason, it was of striking interest, that Retinal did strongly reduce the CD62L-expression. Retinal could thus possibly attenuate the GvHD by inducing different migratory properties.
Having observed these effects of the biological inactive retinal, it was the next step to check the ability of DCs to activate retinal into retinoic acid. Some (murine) DCs are known to express the necessary enzyme ALDH. In this dissertation ALDH-activity was shown in about 25% of all used DCs. Short-term incubation with IFNγ and TGFβ raised the percentage, with TGFβ having the stronger effect. Adding TGFβ during the DC maturation did not have any influence on ALDH-activity. These data suggest that, besides the local metabolism of vitamin D, the local metabolism of vitamin A also exerts great influence on the t-cell-mediated immune response.
Metadaten zuletzt geändert: 25 Nov 2020 21:01