Untersuchung zur Relevanz von Interleukin-17 bei Patienten mit systemischem Lupus erythematodes

Abstract

Der systemische Lupus erythematodes (SLE) ist eine schubweise verlaufende, chronisch entzündliche Autoimmunkrankheit, die zahlreiche Organsysteme befällt und die durch den Nachweis von Autoantikörpern, insbesondere gegen nukleäre Antigene charakterisiert ist. Die Produktion von Zytokinen, insbesondere des proinflammatorischen Interleukins (IL)-17 scheint eine pathogene Rolle im Fortschreiten der Erkrankung zu spielen und wird von einer spezifischen Untergruppe von T Helferzellen produziert (Th17-Zellen), IL-27 hat Einfluss auf die Th17-Differenzierung. Ziel dieser Studie ist die Relevanz der Zytokine IL-17, IL-27 und der Th17-Zellen bei SLE-Patienten im Vergleich zu gesunden Spendern (healthy donors, HD) und anderen Autoimmunerkrankungen (other autoimmune diseases, OAD) zu untersuchen. Dafür wurden T-Zellen aus dem Blut von 21 SLE-Patienten, 21 HD und 12 OAD isoliert und mit viralen und bakteriellen Antigenen stimuliert. Die Frequenzen der Interferon γ produzierenden Th1-Zellen und der Th17-Zellen nach Stimulation wurden mit Hilfe der Durchflusszytometrie ermittelt. Die Serumkonzentrationen von IL-17 und IL-27 wurden mittels Enzyme linked immuno assay (ELISA) bei 131 SLE- Patienten, 42 HD und 37 OAD ermittelt. Die IL-17 Serumkonzentrationen der SLE Patienten waren im Vergleich zu gesunden Probanden in dieser Kohorte nicht erhöht, sie korrelierten nicht mit den Frequenzen der im peripheren Blut zirkulierenden Th17 Zellen oder der Krankheitsaktivität. Es konnten keine Zusammenhänge mit anderen klinischen Daten festgestellt werden. Die Subgruppenanalyse der IL-17 Serumanalyse ergab einen signifikanten Unterschied zwischen den IL-17 Serumkonzentrationen der weiblichen SLE Patienten und den gesunden Spenderinnen. Die IL-27 Serumanalyse ergab, dass SLE Patienten signifikant niedrigere Serumkonzentrationen aufwiesen als gesunde Probanden. Die durchflusszytometrische Untersuchung des Vollbluts ergab, dass die Frequenzen der IL-17 produzierenden Zellen der SLE Patienten, nach Stimulation mit Staphylococcus enterotoxin B (SEB) sich nicht unterschieden von den IL-17-Frequenzen der HD. Die Patienten mit OAD erreichten im Vergleich die höchsten Frequenzen der IL-17 produzierenden Zellen, die sich signifikant von denen der HD unterschieden. Die Frequenzen der IFNγ produzierenden Zellen der HD waren signifikant höher als die der SLE Patienten. Ebenso ergab die Ratio, gebildet aus den Frequenzen der IL-17 und der IFNγ produzierenden Zellen, einen signifikanten Unterschied zwischen gesunden Spendern und SLE Patienten. Die Frequenzen der Th17-Zellen und IL-17-Serumkozentrationen waren bei SLE Patienten und HD vergleichbar, die Frequenzen von Th1-Zellen und die IL-27-Serumkonzentrationen waren bei SLE-Patienten signifikant niedriger im Vergleich zu HD. Diese Untersuchung zeigt, dass in dieser Kohorte von SLE- Patienten ein Ungleichgewicht der Th1/ Th17-Zellen im peripheren Blut vorliegt. Trotz niedriger IL-27-Serumkonzentrationen wies nur eine Untergruppe der untersuchten Patienten erhöhte IL-17-Serumkonzentrationen auf.

Systemic Lupus Erythematodes (SLE) is an autoimmune disease characterized by the production of autoantibodies and immune complexes deposition. However there is growing evidence that cytokines production as Interleukin 17 (IL-17), a pro-inflammatory cytokine, has a pathogenic role in this disease. Data suggests that a specific IL-17 producing T-cell type (Th17 cells) might play an important role; their differentiation might be controlled by IL-27, an anti-inflammatory cytokine. The aim of the study is to analyze the relevance of IL-17, IL-27 and Th17 cells in SLE patients compared to healthy donors (HD) and the specifity to SLE patients by comparing with other autoimmune diseases (OAD). Therefore, the frequencies of Th1 and Th17 of 21 SLE patients, 21 HD and 12 patients with OAD were analyzed by flow cytometry after stimulation with viral and bacterial antigenes. The concentration of IL-17 and IL-27 were measured by enzyme linked immuno assay (ELISA) in the serum of 131 SLE patients, 42 HD and 37 OAD. IL-17 concentrations in sera of SLE patients were not increased compared to HD nor did they correlate to frequencies of IL-17 in the peripheral blood or disease activity. Analysis of only female SLE patients revealed significant differences in Il-17 concentartions of the sere compared to female healthy donors. Il-27 concentrations in sera of SLE patients were significantly lower than in sera of HD. Our results showed that the frequencies of Th17 cells after stimulation between SLE patients and HD were similar; but the frequencies of Th1 were significally lower in SLE patients compared to HD. The concentration of IL-17 in the sera of SLE patients was comparable with those from HD; while IL-27 was significantly lower in SLE patients compared to HD. Interestingly neither of the concentration of IL-17 nor IL-27 in the serum correlated with disease activity or any clinical data analyzed. This study showed that raher than a disturbance in Th17 cells in SLE, there is a disbalance between Th1 and Th17 cells which is consistent with a low IL-27 concentration in serum of the patients.