Analyse von T-Zell Subpopulationen hinsichtlich Frequenz und spezifischer Zytokinsekretion in HLA B27-positiven AS-Patienten und Kontrollen

Abstract

Die Assoziation von Ankylosierender Spondylitis und HLA B27 ist die stärkste bekannte Assoziation einer Autoimmunerkrankung mit einem bestimmten MHC, und seitdem diese Assoziation bekannt wurde, haben mehrere Arbeitsgruppen mit verschiedensten Hypothesen versucht, deren Ursache zu ergründen. Trotzdem ist die Pathogenese dieser häufigen Erkrankung noch nicht geklärt. In einer vorher durchgeführten Analyse konnte gezeigt werden, dass sich sowohl HLA B27-positive gesunde, als auch an AS erkrankte Personen von gesunden, HLA-B27-negativen Spendern dadurch unterschieden, dass sie eine geringere Expression proinflammatatorischer Zytokine in CD4+ und CD8+ T-Zellen aufwiesen. Hauptziel dieser Untersuchung war es nun durch eine genauere Analyse von CD4+ und CD8+ T-Zellen in HLA B27-positiven und -negativen Spendern, diejenige/-n Subpopulation/-en zu identifizieren, die für dieses Phänomen verantwortlich ist/sind. Um dies zu erreichen wurden wichtige methodische Verbesserungen realisiert. Durch die getrennte Stimulation von CD4+ und CD8+ T-Zellen konnte deren gegenseitige Beeinflussung ausgeschlossen werden. Des Weiteren erlaubte die Einteilung der CD4+ und CD8+ T-Zellen in durch Expression von CD27 und CD45RA definierte Subpopulationen eine getrennte und damit genauere Analyse der Zytokinproduktion. Zusätzlich wurde die Frequenz dieser Subpopulationen im peripheren Blut bestimmt. Mit dieser Methode gelang es in dieser Arbeit, antigenerfahrene Gedächtnis und Effektor CD8+ T-Zellen als diejenigen Zellpopulationen zu identifizieren, die für die geringere TNF und IFN Expression peripherer T-Zellen in HLA B27-positiven Personen verantwortlich sind. Im Gegensatz dazu konnten bei den untersuchten CD4+ Zell- Subpopulationen weder hinsichtlich der Zytokinproduktion, noch der in vivo TH1/TH2 Differenzierung signifikante Unterschiede zwischen HLA B27-positiven und -negativen Spendern festgestellt werden. Auch die Frequenz der durch CD27 und CD45RA charakterisierten Subpopulationen unterschied sich nicht signifikant in den untersuchten Spendern. Zusammengefasst könnten diese Ergebnisse darauf hinweisen, dass in HLA B27-positiven Personen ein genereller Defekt in der CD8+ T-Zell Differenzierung, bzw. in der Aktivierung von antigen-erfahrenen CD8+ T-Zellen vorliegt. Dies scheint sich jedoch nicht in signifikanter Weise auf CD4+ T-Zellen auszuwirken. Zukünftige Untersuchungen sollten möglicherweise darauf abzielen, den genauen Mechanismus aufzuklären, wie HLA B27 die CD8+ T-Zell Zytokinexpression beeinflusst. Dieses Wissen könnte dabei helfen, die Pathogenese dieser Erkrankung zu ergründen und dadurch potentielle Ansatzpunkte für eine bessere Therapie und möglicherweise auch Wege zur Prophylaxe aufzeigen.

The association of Ankylosing Spondylitis(AS) and HLA B27 is the strongest association of an autoimmune disease with a certain MHC known so far. Therefore different hypotheses have been developped to explain this conncetion, but still the pathogenensis of this disease remains unknown. In a previous study it has been shown, that HLA B27 positive healthy donors and patients suffering from AS have a lower expression of proinflammatroy cytokines in CD4+ and CD8+ T-cells. Aim of the current study was to identify subpopulations of CD4+ and CD8+ T-cells that are responsible for this defect. The stimulation of sorted CD4+ and CD8+ T-cells and the definition of subpopulations of CD4+ and CD8+ T-cells according to the expression of CD45RA and CD27 allowed a separate and exact analysis of cytokine production. Additionally the frequency of these subpopulations in the peripheral blood was determined. Thereby it was possible to identify antigen-experienced memory and effector CD8+ T-cells as responsible for the lower TNF and IFN production observed in HLA B27 positive persons. In contrast in all of the analysed subpopulations of CD4+ T-cells no significant differences could be detected concerning cytokine production or in vivo TH1/TH2 differentiation in HLA B27 positive as compared to HLA B27 negative donors. Also the frequencies of the subpopulations defined by CD27 and CD45RA did not differ significantly. Altogether this might imply that in HLA B27 positive donors there is a defect in CD8+ T-cell differentiation or the activation of antigen-experienced CD8+ T-cells, while this does not seem to have significant effects on CD4+ T-cells. Further studies should aim to identify the molecular mechanisms that enable HLA B27 to influence the magnitude of CD8+ T-cell cytokine expression. This knowledge could help to understand the pathogenesis of the disease and thereby point to novel strategies for an improved therapy and possibly prophylaxis of Ankylosing Spondylitis.