Die Kinetik pulmonaler CD4+, CD8+, γδ T-Zellen, Apoptose und Proliferation unter dem Einfluss von Stress am murinen Asthma-Modell

Abstract

Stress kann die Entzündung der Atemwege im Rahmen des Asthma bronchiale intensivieren und zu einer klinischen Verschlechterung der Erkrankung führen. Die stressbedingte Aktivierung verschiedener Systeme steigert die Konzentration neuroimmunologisch aktiver Botenstoffe. T-Zellen stellen zentrale Regulatoren des Asthmas dar und könnten einen Angriffspunkt für Stress repräsentieren. T-Zellen des entzündlichen Infiltrates bei allergischem Asthma exprimieren CD4 sowie CD8 und bestehen zu einem Teil aus γδ TZR- tragenden Zellen. Wir untersuchten an einem etablierten murinen Stress-Asthma- Modell im Lungengewebe immunhistochemisch CD4+, CD8+ und γδ T-Zellen sowie über den Nachweis von Ki67 proliferierende und via TUNEL-Methode apoptotische Zellen mittels Immunfluoreszenz. Zudem wurden Leukozyten in der bronchoalveolären Lavage (BAL) untersucht. Es wurden Balb/c-Mäuse mit und ohne Stressexposition (24 h Schallstress) über einen Zeitraum von 6 h bis 96 h nach aerogener Allergenprovokation miteinander verglichen. Stress reduzierte peribronchial signifikant CD4+ Zellen 12 h und 24 h sowie CD8+ Zellen 96 h nach Allergenprovokation ohne signifikante Effekte auf γδ T-Zellen. Stress steigerte apoptotische Zellen 6 h und reduzierte proliferierende Zellen 96 h nach Allergenprovokation signifikant in Bronchialepithelien und peribronchial angrenzenden Arealen. Stress beschleunigte die Mobilisierung der Leukozyten in das bronchoalveoläre Lumen, mit einer signifikanten Mengensteigerung eosinophiler Granulozyten und Lymphozyten 24 h sowie neutrophiler Granulozyten 6 h und 24 h nach Allergenprovokation, ohne signifikante Effekte auf Monozyten oder Makrophagen. Unsere Daten zeigen eine Suppression der zellulären Immunreaktion im peribronchialen Gewebe bei kurzzeitig gesteigerter leukozytärer Akkumulation im bronchoalveolären Lumen nach Stress. Vor dem Hintergrund der zeitlich kohärent erhöhten Anzahl nichtspezifizierter BAL- Lymphozyten nach Stress kann eine beschleunigte Abwanderung in das bronchoalveoläre Lumen als Ursache für die reduzierten peribronchialen CD4+ Zellen diskutiert werden, die die Entwicklung aber auch die Resolution der Entzündung beschleunigen könnte. Über die Reduktion der Proliferation und Steigerung der Apoptose könnte Stress langfristig die regenerative Kapazität und die Barrierefunktion des Epithels herabsetzen und so zu einer klinischen Verschlechterung der Erkrankung nach Stress beitragen.

Stress can enhance airway inflammation in asthma and thereby worsen severity of the desease. Stress activated response-systems enhance concentrations of neuroimmunologically active messengers. T cells are important keyplayers in the allergic cascade of asthma and therefore could represent an important target for stress. T cells of the inflammatory pulmonal infiltrate in the course of asthma express CD4 and CD8 and partially consist of γδ TCR-bearing cells. Based on an established murine stress-asthma-model we studied CD4+, CD8+ and γδ T cells by immunhistochemistry. Via expression of ki67 proliferating cells and via TUNEL method apoptotic cells in lung tissue were detected by immunfluorescence. Moreover leucocytes in bronchoalveolar lavage (BAL) were examined. Balb/c mice with and without stress exposure (24 h soundstress) were compared to each other 6 h until 96 h after allergen challenge. Stress significantly reduced peribronchial CD4+ cells 12 h and 24 h, and CD8+ cells 96 h after allergen challenge without significant effects on γδ T cells. Stress significantly increased apoptotic cells 6 h and reduced proliferating cells 96 h after allergen challenge in bronchial epithelia und peribronchial adjacent areals. Stress accelerated leucocytic invasion of bronchoalveolar space by increasing the number of eosinophilic granulocytes and lymphocytes 24 h, and neutrophilic granulocytes 6 h and 24 h after allergen challenge significantly without any significant effects on monocytes or macrophages. Our data demonstrate a suppression of cellular immune reaction in bronchial tissue guided by temporary enhanced leucocytic accumulation in bronchoalveolar space after stress. Against the background of the increased number of unspecified BAL-lymphocytes after stress an accelerated migration towards bronchoalveolar space can be discussed as a reason for temporally coherent reduced counts of CD4+ cells in peribronchial tissue, which could fasten development but also resolution of pulmonal inflammation. Via compromising proliferative capacity and increasing apoptotic processes in epithelial space, stress could affect regenerative capacity while cutting bronchoepithelial barrier function on a long-term basis and thereby contribute to clinical worsening of asthma.