Clodronat-haltige Liposomen zur Depletion Opioidpeptid-haltiger Monozyten/Makrophagen in entzündetem Gewebe

Abstract

Einleitung: Leukozyten, die in entzündetes Gewebe einwandern, enthalten Opioidpeptide. Diese Opioidpeptide werden unter Stress freigesetzt, binden an Opioidrezeptoren auf peripheren Nerven und wirken antinozizeptiv. Bislang war unklar, welche funktionelle Bedeutung die einzelnen Leukozytensubpopulationen in der peripheren, Stress-induzierten, Opioid-vermittelten Antinozizeption haben. Diese Arbeit untersucht die Hypothese: Monozyten/Makrophagen sind für die periphere Stress-induzierte, Opioid-vermittelte Antinozizeption in der späten Entzündung verantwortlich. Folgende Fragen wurden untersucht: Zu welchem Zeitpunkt sind Monozyten/Makrophagen im entzündeten Gewebe vorhanden? Welcher Anteil der Monozyten/Makrophagen enthält Opioidpeptide? Lassen sich Monozyten/Makrophagen und Opioidpeptid-haltige Leukozyten im Gewebe selektiv und effizient depletieren? Welchen Einfluss hat die Depletion von Monozyten/Makrophagen auf die periphere, Stress-induzierte, Opioid-vermittelte Antinozizeption? Material und Methoden: Als Entzündungsmodell diente die lokale Entzündung der Rattenpfote nach FCA-Injektion. Die Leukozytensubpopulationen und der Opioidpeptid-Gehalt wurden mittels Durchflusszytometrie analysiert. Die Monozyten/Makrophagen wurden durch intraplantare Injektion von Clodronat-haltigen Liposomen depletiert. Zum besseren Verständnis der funktionellen Bedeutung der Depletion wurden die Verhaltensuntersuchungen von Frau Dr. Labuz angeführt. Ergebnisse: In der frühen Entzündung (< 24 h) bildeten RP-1+ Granulozyten die größte Leukozytensubpopulation (38 ± 6 % bis 54 ± 11 %), in der späten Entzündung (> 24 h) prädominierten die ED1+ Monozyten/Makrophagen (56 ± 8 % bis 66 ± 5 %). Nach 48 h bzw. 96 h Entzündung enthielten 36 bzw. 37 % der Monozyten/Makrophagen Opioidpeptide. Monozyten/Makrophagen bildeten die größte Gruppe der Opioidpeptid-haltigen Leukozyten mit 71 % bzw. 77 % nach 48 h bzw. 96 h Entzündung. Nach intraplantarer Injektion Clodronat-haltiger Liposomen nahm die Anzahl der ED1+ Monozyten/Makrophagen signifikant um 30 % bzw. 35 % nach 48 h bzw. 96 h Entzündung ab (p < 0,05, t-Test). Die Granulozyten wurden nicht beeinflusst. Die Opioidpeptid-haltigen Leukozyten wurden signifikant um 35 % bzw. 42 % nach 48 h bzw. 96 h Entzündung reduziert (p < 0,05, t-Test). Gleichzeitig verringerte sich in den Verhaltensexperimenten die periphere, Stress-induzierte, Opioid-vermittelte Antinozizeption zu beiden Zeitpunkten um jeweils 20 % (p < 0,05, t-Test). Schlussfolgerung: Monozyten/Makrophagen stellen in der späten Entzündung (> 24 h) die größte Leukozytensubpopulation dar und sind gleichzeitig die Hauptproduzenten von Opioidpeptiden. Die partielle und selektive Depletion von Monozyten/Makrophagen reduziert die periphere, Stress-induzierte, Opioid-vermittelte Antinozizeption. Daraus folgt, dass Monozyten/Makrophagen eine Rolle in der peripheren, Stress- induzierten, Opioid-vermittelten Antinozizeption spielen.

Introduction: Leukocytes that migrate into inflamed tissue contain opioid peptides. These opioid peptides are released upon stress, bind to opioid receptors and lead to antinozizeption. Until now it was not clear which leukocyte subpopulations play a role in peripheral stress-induced opioid- mediated antinozizeption. The thesis of this work is: Monocytes/macrophages take part in the peripheral stress-induced opioid-mediated antinozizeption in late inflammation. The following questions were studied: At which time point are monocytes/macrophages present in inflamed tissue? What percentage of monocytes/macrophages contain opioid peptides? How can monocytes/macrophages be selectively and efficiently depleted? Does the depletion of monocytes/macrophages affect peripheral stress-induced opioid-mediated antinozizeption? Material and Methods: The model of inflammation was a FCA- injection into the rat paw. The leukocyte subpopulations and opioid content were analysed by flowcytometry. Intraplantar injection of clodronate- containing liposomes was used for depletion of monocytes/macrophages. To understand the functional effect of the depletion behavioural experiments were performed by PhD D. Labuz. Results: The major leukocyte subpopulation in early inflammation (< 24 h) were RP-1+ granulocytes (38 ± 6 % to 54 ± 11 %), in late inflammation (> 24 h) ED1+ monocytes/macrophages predominated (56 ± 8 % to 66 ± 5 %). After 48 h and 96 h of inflammation 36 % and 37 % of monocytes/macrophages contained opioid peptides. Monocytes/macrophages were the major group of opioid-containing leukocytes with 71 % and 77 % respectively after 48 h and 96 h of inflammation. After intraplantar injection of clodronate-containing liposomes the number of ED1+ monocytes/macrophages was significantly reduced by 30 % and 35 % respectively after 48 h and 96 h of inflammation (p < 0,05, t-test). Granulocytes were not affected. The number of opioid-containing leukocytes was significantly decreased by 35 % and 48 % respectively after 48 h and 96 h of inflammation (p < 0,05, t-test). After the same treatment the peripheral stress-induced opioid-mediated antinozizeption was significantly diminished by 20 % at both time points (p < 0,05, t-test). Conclusions: Monocytes/macrophages are the major leukocyte subpopulation in late inflammation (> 24 h) and the main source of opioid peptides. Partial and selective depletion of monocytes/macrophages diminishes the peripheral stress- induced opioid-mediated antinozizeption. Therefore monocytes/macrophages take part in peripheral stress-induced opioid-mediated antinozizeption.