FAQ
© 2015 Staats- und Universitätsbibliothek
Hamburg, Carl von Ossietzky

Öffnungszeiten heute09.00 bis 24.00 Uhr alle Öffnungszeiten

Eingang zum Volltext in OPUS

Hinweis zum Urheberrecht

Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-74848
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2015/7484/


Immunopathogenic and regulatory leukocyte subsets in juvenile idiopathic arthritis

Immunpathogene und regulatorische Leukozytensubpopulationen in der juvenilen idiopathischen Arthritis

Baumann, Isabell

pdf-Format:
 Dokument 1.pdf (9.475 KB) 


SWD-Schlagwörter: Juvenile chronische Arthritis , Cytokine , Lymphozyt , Entzündung , Immunregulation , Leukozyt , Individualisierte Medizin , ATP , Adenosin
Freie Schlagwörter (Deutsch): Synovialflüssigkeit , Phänotypisierung , Durchflusszytometer , Biomarker
Basisklassifikation: 44.45
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Tolosa, Eva (Prof. Dr.)
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 23.04.2015
Erstellungsjahr: 2014
Publikationsdatum: 06.08.2015
Kurzfassung auf Englisch: Juvenile idiopathic arthritis (JIA) is the most common rheumatic disease in pediatric patients. It has been associated to an exacerbated inflammatory response together with a defect in immune regulation. Most studies in this direction have characterised Th1 and Th17 effector cells, and naturally occurring CD4+ CD25high Tregs. Using multiparameter flow cytometry we have extended these studies to include parameters that distinguish recent from chronic activation, other regulatory cell types, innate like lymphocytes and molecules related to ATP degradation. The aim of this study was to establish the existence of different leukocyte profiles to identify patients with a more severe disease progression.
Analysis of peripheral blood from 34 untreated JIA patients showed minimal differences in the lymphocyte composition: The frequency of effector memory TCRγδ+ T cells was significantly increased in the peripheral blood of JIA patients. Comparing different entities of JIA we found a decreased frequency of IL-17-producing lymphocytes in patients with oligo- and polyarthritis, while patients with enthesitis-related JIA had a reduced frequency of TNFα-producing T cells. In contrast to peripheral blood, the synovial fluid of nine patients contained significantly higher percentages of activated cells, both recently activated (CD69+ and CD25+) CD4+ and CD8+ T cells, as well as T lymphocytes that have undergone repetitive stimulation (CD4+ CD28-). These cells are clearly pathogenic, as indicated by higher production of IFNγ and TNFα compared to peripheral blood. The frequency of IL-17-producing cells, in contrast, was highly elevated in three patients, while one patient showed levels comparable to peripheral blood. Interestingly, all regulatory cell subsets analysed (CD4+ CD25high CD127- Tregs, CD39+ Tregs, CD56bright NK cells and CD8+CD28- cells) were found highly represented in the synovial fluid, probably reflecting an attempt to control a very persistent chronic inflammatory response. While the number of CD39+ conventional T cells was also elevated in inflammed joints, we found a decrease in CD73+ T cells, indicating that AMP is not metabolized into the immune regulatory molecule adenosine in inflamed joints.
Summarising we developed a quick and easy protocol using flowcytometry to phenotype important leukocyte subsets in the peripheral blood and the synovial fluid of JIA patients. Based on our findings, we cannot use peripheral blood to predict disease progression. However in the synovial fluid, we found interindividual differences in the frequency of cytokine producing T cells and an impaired ATP metabolism. Hence, immunophenotypic analysis can serve to identify new target sites for modern therapy regimes.
Kurzfassung auf Deutsch: Die juvenile idopathische Arthritis (JIA) ist die häufigste rheumatische Erkrankung im Kindesalter und durch eine gesteigerte Immunantwort sowie einen Defekt in immunregulatorischen Mechanismen charakterisiert. Bisherige Studien konzentrierten sich vor allem auf die Phänotypisierung von Th1, Th17 und Tregs. In unserer Studie haben wir die Analyse um Parameter erweitert, die zwischen kürzlich und chronisch aktivierten Zellen unterscheiden. Des Weiteren haben wir regulatorische Zellpopulationen, sogenannte „innate like“ Lymphozyten und Moleküle, die mit dem Abbau von ATP assoziiert sind, analysiert. Ziel dieser Studie war es herauszufinden, ob man durch die Immunphänotypisierung von peripherem Blut oder Synovialflüssigkeit Patienten identifizieren kann, die einen schweren Erkankungsverlauf haben.
Im peripherem Blut von 38 unbehandelten Patienten mit JIA konnten wir nur minimale Unterschiede zu gesunden Kontrollen finden. Auffallend war die Erhöhung von TCRγδ+ Effektor-Gedächtnis T Zellen im Blut von JIA Patienten. Auch im peripherem Blut von verschiedenen JIA Untergruppen konnten wir nur geringe Unterschiede in der Häufigkeit von Zytokin produzierenden Lymphozyten feststellen. Patienten mit Oligo- und Polyarthritis zeigten weniger IL-17-produzierende T Zellen als gesunde Kontrollen, während Kinder mit der Enthesitis-assoziierten Form von JIA reduzierte TNFα- produzierende T Zellen aufwiesen.
Im Gegensatz zu peripherem Blut zeigte sich in der Synovialflüssigkeit von neun Patienten eine Erhöhung von aktivierten CD69+ und CD25+ T Zellen, als auch von wiederholt stimulierten CD62L- T Zellen. Diese Zellen haben einen eindeutig pathogenen Phänotyp, da sie vermeht IFNγ und TNFα produzieren. In drei Patienten zeigte sich eine deutliche Erhöhung von IL-17 in der SF. In einem weiteren Patienten war die Häufigkeit von IL-17-produzierenden Zellen im peripherem Blut und in der Synovialflüssigkeit vergleichbar. Interessanterweise akkumulierten alle analysierten regulatorischen Zellen (CD4+ CD25hoch CD127- Tregs, CD39+ Tregs, CD56bright NK Zellen and CD8+CD28- Zellen) in der Synovialflüssigkeit. Dies könnte einen Versuch des Immunsystems darstellen, die persistierende chronische Entzündungsreaktion zu kontrollieren. Auch die Anzahl von konventionellen CD39+ T Zellen in der SF war erhöht. Dahingegen war die Häufigkeit von CD73+ T Zellen deutlich reduziert, wodurch die Hydrolyse von AMP zu immunregulatorischen Adenosine beeinträchtigt wird.
Zusammenfassend haben wir in dieser Studie ein einfaches und effizientes Protokoll zur durchflusszytometrischen Phänotypisierung von Leukozyten im peripherem Blut und in der Synovialflüssigkeit entwickelt. Unsere Daten zeigen, dass das periphere Blut kein geeignetes Material zur Einschätzung des Krankheitsverlaufs von JIA Patienten ist. Jedoch zeigten sich interindividuelle Unterschiede im Zytokinmilieu der Synovialflüssigkeit. Daneben fanden wir Hinweise für einen beeinträchtigten ATP Metabolismus in entzündeten Gelenken. Folglich kann die Immunphänotypisierung von Patientenmaterial neue Therapieziele identifizieren.


Zugriffsstatistik

keine Statistikdaten vorhanden
Legende