Die Bedeutung von Geschlecht, Alter und Stamm für die allergische Immunantwort im Mausmodell

Abstract

Bei der Analyse der stark ansteigenden Prävalenz atopischer Erkrankungen in den westlichen Industrienationen ist zunehmend aufgefallen, dass das Geschlecht einen Einfluss auf die Entwicklung und Ausprägung dieser Erkrankungen hat. Bis zur Pubertät sind Jungen häufiger von allergischer Rhinokonjunktivitis und allergischem Asthma betroffen. Ab dem jungen Erwachsenenalter steigt bei den Frauen die Inzidenz. Die Pubertät als Wendepunkt in der Inzidenz allergischer Erkrankungen und gleichzeitig als Periode intensivster, hormoneller Veränderungen legt die Überlegung nahe, dass die Geschlechtshormone pathogenetisch bedeutsam sein könnten. Mit der vorliegenden Arbeit analysierten wir die geschlechts- und altersspezifischen Unterschiede der allergischen Immunantwort im Mausmodell. Das epidemiologische Bild mit der Pubertät als Wendepunkt fand in dem gewählten in vivo System auf Niveau der humoralen allergischen Immunantwort eine Entsprechung. Bei den adulten BALB/c-Mäusen dominierten die Serumkonzentrationen von Gesamt- Immunglobulin E und allergen-spezifischen Immunglobulinen der Weibchen, während sich die Unterschiede in der jüngeren Vergleichsgruppe anglichen. Zur differenzierteren Analyse des Einflusses der Sexualhormone Estrogen und Testosteron erfolgte eine prä-pubertäre Gonadektomie. Die Immunglobulinkonzentrationen der nicht-operierten wichen nicht von den gonadektomierten Mäusen ab. Bei der Betrachtung des Zytokinprofils der Milzzellkulturen fiel auf, dass der Einfluss der Ovarektomie auf die T-Zell- Antwort insgesamt stärker war als der Einfluss der Orchektomie. Wir bestätigten neuere Daten zu IL-17, die IL-17 im Rahmen der klassischen TH2-Erkrankungen als bedeutsam sehen. Darüber hinaus zeigte sich ein signifikanter Unterschied mit höheren Konzentrationen bei nicht-operierten gegenüber ovarektomierten Weibchen. Die Ergebnisse bestätigten insgesamt den BALB/c-Stamm als high-responder und den C57BL/6-Stamm intermediate-responder auf Ovalbumin als Allergen. Weder geschlechts- noch altersspezifische Unterschiede zeigten sich bei der humoralen Immunantwort des C57BL/6-Stamms. Bei der lokalen allergen-spezifischen Provokation zeigte sich eine deutliche kutane Reaktion, messbar als Ohrschwellung, die histologisch als interzelluläres Ödem mit deutlichem, zellulärem Infiltrat imponierte.

Epidemiological studies demonstrate that gender has an impact on atopic diseases. Puberty marks a reversal of trends in the incidence of allergic rhinoconjunctivitis and allergic asthma. Until puberty, boys are affected more often. From puberty on, the incidence of allergic asthma is increasing in women. Likewise, the puberty is a time of intensive hormonal changes, implicating a pathogenetical role of sex hormones for the allergic immune response. The aim of the present study was to determine the differences related to sex and age of the allergic immunce response in a mouse model. In our in vivo model the humoral allergic immune response reflected the epidemiological phenomenon of the puberty as the turning point. Adult female BALB/c-mice showed significantly higher serum concentrations of total- immunoglobulin E and allergen-specific immunogloublins whereas the differences were abolished in the younger mice. To investigate the influence of the sex hormones estrogen and testosterone the gonads were removed prior to puberty. The immunoglobulin concentrations did not differ between operated and intact mice. Analyses of the cytonkine milieu showed a higher impact of the ovarectomy compared to the orchectomy. We corroborated recent data showing that IL-17 is important for TH2-diseases. Furthermore, female mice showed significantly higher concentrations of IL-17 than ovarectomized mice. The data confirmed the BALB/c-strain as high-responder and the C57BL/6-strain as intermediate-responder to Ovalbumin as an allergen. The humoral immune response in C57BL/6-mice was not sex- or age-dependent. The local allergen- specific provocation was performed as ear-swelling. Histological examination revealed an intercellular oedema and a prominent cellular infiltration.