Adenovirale Transfektion von dendritischen Zellen mit Interleukin-10 - Einfluss auf regulatorische T-Lymphozyten-Funktionen im murinen Sepsismodell
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die bakterielle Sepsis ist durch eine frühe Hyperinflammation gekennzeichnet, die zu multiplem Organversagen und dem Tod des Patienten führen kann. Im weiteren Krankheitsverlauf erfolgt eine beinahe zeitgleiche gegenregulatorische Reaktion, die in einen ebenso nachteiligen, jedoch anti-inflammatorischen und immunsuppressiven Status münden kann. Dendritische Zellen (DC), die als potente Antigen-präsentierende Immunzellen in vielen Geweben und Organen vorhanden spielen eine zentrale Schlüsselrolle bei der Aufrechterhaltung der Immuntoleranz, sowie bei der Induktion der Immunabwehr gegenüber verschiedenen pathogenen Noxen. DC können diese Immuntpleranz durch die Induktion anerger T-Zellen und/oder Bildung von immunsuppressiven regulatorischen T-Zellen (Treg) bewirken. Durch die gentechnologische Transduktion von DC mittels Adenoviren, die für das humane lnterleukin-10-Gen kodieren (AdhlL-10), konnte der unreife Zustand, der durch eine verminderte MHC II und CD86 Expression gekennzeichnet war, erhalten werden. Die Induktion von Treg durch diese DC wurde in vitro in Ko-Kulturen mit direktem DC-T-Zell Kontakt anhand der Expression spezifischer Rezeptoren (CD4, CD25) nachgewiesen. Neutralisierende Antikörper gegen hlL-10 verhinderten diese Induktion. Hingegen zeigten die „Transwell" Experimente ohne direkten DC-T-Zell Kontakt zeigten keine Treg Induktion. In vivo wurde gezeigt, dass in die Fußsohle des Hinterbeines injizierte und gentechnologisch „anmierte" DC in die nächstgelegenen Lymphknoten wandern. Diese AdhlL-10 transduzierten DC waren imstande funktionell und phänotypische Treg in den inguinalen und poplitealen Lymphknoten gesunder C57BL6 Mäusen zu induzieren; die DC dieser Lymphknoten zeigten eine geringere CD86 Expession und damit einen Zustand mit zunächst niedrigem Aktivierungspotential. Ein ähnlicher Effekt konnte auch in septischen Tieren nachgewiesen werden. Die Behandlung mit AdhlL-10 transduzierten DC direkt nach Einleitung der Sepsis führte bei septischen Mäusen zu einer deutlichen Verbesserung der Überiebensrate. Mit einem lL-10 neutralisierenden Antikörper konnte dieser Effekt vollständig aufgehoben werden. Insgesamt liefern diese Daten Hinweise dafür, dass nicht die transduzierten Zellen an sich für das bessere Überleben der septischen Mäuse verantwortlich sind, sondern das sekretierte antiinflammatorische Zytokin IL-10. Die Inkubation AdhlL-10 transduzierter DC mit T Zellen zeigte zunächst eine abgeschwächte pro-inflammatorische Reaktion. Ob dadurch klinisch auch ein konsekutiv immunsuppressiver Status vermieden werden kann, muss in ergänzenden Versuchen erörtert werden. Diese Daten sprechen zunächst für den möglichen Erfolg einer im Anfangsstadium der Sepsis immunsuppressiv ausgerichtete Therapie. Selbstverständlich sind hierzu weitere in-vitro und in-vivo Versuche notwendig, um den genauen Wirkmechanismus und die Bedeutung in der klinischen Anwendung zu analysieren. Das überraschendste Ergebnis war die vollständige Aufhebung des IL-10 Effektes durch den neutralisierenden Antikörper. Erwartet wurde, dass die Überlebenskurve dieser Tiere etwa im Mittel zwischen den unbehandelten CLP Mäusen und den mit Ad-hlL-10 behandelten Tieren liegt. Anscheinend ist die Anwesenheit von IL-10 in dieser frühen Phase der Sepsis von entscheidender Bedeutung.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Role of gene therapy in trauma and orthopedic surgery. Unfallchirurg. 2006 Jul;109(7):521-7
Oberholzer A, Stahel P, Tschöke SK, Ertel W
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Gene therapy for treatment of acute inflammatory immune response. Orthopäde. 2007 Mar;36(3):259-64
Tschöke SK, Oberholzer A
