S100 induzierte Immunregulation in auto-inflammatorischen Erkrankungen
Kinder- und Jugendmedizin
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Forschungsprojekt untersuchte, ob bei auto-inflammatorischen Erkrankungen wie dem Familiären Mittelmeerfieber (FMF) und dem PAPA-Syndrom eine pathologische Reprogrammierung des angeborenen Immunsystems durch anhaltende S100-Alarmine Sekretion stattfindet und welche Signalwege wie PI3K/AKT/GSK-3ß oder IL-10/STAT3/BCL-3 dabei eine Rolle spielen. Die Erkenntnisse sollten auf andere Krankheiten mit unkontrollierter Aktivierung des Immunsystems übertragbar sein. In Experimenten mit ER-HoxB8 Monozyten/Makrophagen, die typische Mutationen für FMF (V726A) oder das PAPA-Syndrom (PSTPIP1-Knockout) trugen, wurde eine Toleranzentwicklung nach wiederholter Stimulation mit Lipopolysaccharid (LPS) untersucht. Es zeigte sich kein signifikanter Unterschied in der Toleranzentwicklung zwischen den verschiedenen Zellreihen. Die Züchtung homozygoter Mäuse zur Validierung der in vitro erzielten Ergebnisse in vivo war aufgrund hoher Sterblichkeit nicht erfolgreich. Es gab jedoch keine Hinweise auf Unterschiede in der Toleranzentwicklung zwischen Zellen mit FMF- oder PSTPIP1-Mutationen. Auffällige Unterschiede in der Zellmorphologie und Adhärenz wurden festgestellt. V726A- Zellen zeigten erhöhte Adhärenz, während Pyrin- und PSTPIP1-Knockout-Zellen reduzierte Adhärenz aufwiesen. Die Morphologie wurde mittels Spinning-Disc-Mikroskopie analysiert, wobei V726A-Zellen eine reduzierte Zirkularität zeigten. Auch Unterschiede in der Zellmigration wurden beobachtet: Pyrin-Knockout-Zellen zeigten eine reduzierte spontane Migrationsgeschwindigkeit, aber eine erhöhte Gradlinigkeit der Bewegung. Zusätzlich wurden die Zellreihen immunphänotypisch charakterisiert, wobei Muster in der Differenzierung identifiziert wurden, die mit den phänotypischen Unterschieden korrelieren. Zusammenfassen konnten wir zeigen, dass Mutationen im Pyrin-Inflammasom einen Einfluss auf zytoskelettvermittelte Effektorfunktionen der Phagozyten haben. Diese Mechanismen wurden durch Transkriptom-Analysen näher untersucht, wobei signifikante Unterschiede in der Genexpression, insbesondere in cytoskeletabhängigen Clustern, gefunden wurden. Die Validierung dieser Ergebnisse erfolgt derzeit durch qPCR und Western-Blot-Analysen.
