Expression des Vasoaktiven Intestinalen Polypeptid-Rezeptors VPAC2 beim Bullösen Pemphigoid

Abstract

Mastzellen und Neuropeptide sind wichtige Bestandteile des neuroimmunokutanen Systems. VPAC2, ein Rezeptor für die Neuropeptide Vasoaktives Intestinales Peptid (VIP) und Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Peptide (PACAP), wird sowohl im zentralen Nervensystem, als auch im peripheren Gewebe exprimiert und vermittelt zahlreiche biologische Funktionen. Die Funktion dieses Rezeptors in der Pathogenese der kutanen Autoimmunerkrankung Bullöses Pemphigoid (BP) ist bisher nicht bekannt. Methoden: Mittels in situ - Hybridisierung und Immunhistochemie wurde das Vorkommen des VPAC2-Rezeptors in humanen Biopsien normaler Haut und des Bullösen Pemphigoids untersucht. Darüber hinaus erfolgte die Quantifizierung VPAC2-immunreaktiver Zellen sowie Tryptase- und Chymase- immunreaktiver Mastzellen in diesen Hautproben. Die Zahl Tryptase- immunreaktiver Mastzellen entsprach dabei der Gesamtmastzellzahl. Durch eine getrennte Auswertung nach Lokalisation und Dermisschichten wurde die unterschiedliche physiologische Mastzellverteilung berücksichtigt. Ergebnisse: Mit Nachweis von VPAC2-mRNA und -Protein im Zytoplasma von Keratinozyten, mononukleären Zellen, Mastzellen, Endothelzellen, Haarfollikelzellen, Drüsenzellen sowie in der glatten Muskulatur kleiner Arterien stimmten die Ergebnisse auf transskriptioneller und translationeller Ebene in Normalhautproben und Proben des BP überein. Durch Immunfluoreszenzdoppelfärbung von VPAC2 und dem Mastzellmarker Tryptase wurde die Expression des VPAC2-Rezeptors in Mastzellen untermauert. In den quantitativen Untersuchungen ergaben sich signifikante lokalisationsabhängige Unterschiede: In normaler Haut und beim BP war der Anteil VPAC2-immunreaktiver Zellen an der Gesamtmastzellzahl in den unteren Dermisschichten signifikant höher als in den oberen. Im Vergleich zu den entsprechenden Normalhautproben war beim BP der Extremitäten die absolute Zahl (BP 12 Zellen/mm² vrs. NH 43 Zellen/mm²) als auch der Anteil VPAC2–immunreaktiver Zellen an der Gesamtmastzellzahl (BP 23% vrs. NH 52%) signifikant geringer. Beim BP des Stammes zeigte sich bei erhöhter Gesamtmastzellzahl eine signifikante Abnahme des Anteils Chymase – exprimierender Mastzellen (BP 54% vrs. NH 92%). Schlußfolgerung: VPAC2-Rezeptor-mRNA wird sowohl unter physiologischen als auch pathophysiologischen Bedingungen des BP zum Protein translatiert. Der VPAC2-Rezeptor und seine Liganden sowie Mastzellen übernehmen eine immunmodulierende Funktion in der Pathogenese des Bullösen Pemphigoids. Die mit der vorliegenden Arbeit nachgewiesenen lokalisationsabhängigen Unterschiede sollten zukünftig in Routinediagnostik und der Probenauswahl für weitere Studien als auch für die Evaluierung lokaler und systemischer Therapiemöglichkeiten berücksichtigt werden.

Mast cells and neuropeptides are important components of the neuroimmunocutane system. VPAC2, a neuropeptide-receptor for vasoactive intestinal peptide (VIP) and pituitary adenylate cyclase-activating peptide (PACAP), is expressed abundantly in the central nervous system and peripheral tissues and mediates a multitude of biological functions. The role of this receptor in the pathogenesis of bullous pemphigoid (BP), a cutaneous autoimmune inflammatory disease, is still unknown. Methods: In situ hybridisation and immunhistochemical staining was used to determine the distribution of VPAC2-mRNA and -protein in samples of human healthy and bullous pemphigoid skin. Furthermore, the number of VPAC2-immunreactive cells and chymase -/tryptase-phenotypes of mast cells was ascertained. The number of tryptase- immunreactive mast cells was equalized with the total mast cell number. To account for the different physiological mast cell distribution, the number of cells was analysed separately with respect to different body sites and dermal layers. Results: VPAC2 - mRNA and –protein was detected in the cytoplasm of keratinocytes, mononuclear cells, mast cells, endothelial cells, hair follicle cells, glandular cells and smooth muscle cells of small arteries. Using immunfluorescence-double-staining, the expression of VPAC2-protein in mast cells was confirmed. The quantitative analyses showed significant differences regarding body sites and dermal layers: In normal skin (NS) and bullous pemphigoid skin the ratio of vpac2-immunreactive cells/total mast cells was significantly increased in the deeper dermis compared with upper layers. Compared to corresponding normal skin samples, there was a significant decrease of VPAC2-positive/total mast cell-ratio (BP 23% vs. NS 52%) and of absolute VPAC2-immunreaktive cell number (BP 12 cells/mm² vs. NS 43 cells/mm²) in bullous pemphigoid skin of the extremities. With an increased account of total mast cell numbers, the ratio of chymase-immunreactive mast cells/total mast cells was significantly decreased in bullous pemphigoid samples of the trunk (BP 54% vs. NS 92%). Conclusion: VPAC2-receptor-mRNA is translated into VPAC2-receptor-protein under physiological conditions as well as under pathophysiological conditions of bullous pemphigoid. The VPAC2-receptor and its ligands VIP and PACAP play an immunemodulating role in the pathogenesis of bullous pemphigoid. The proven body-site-dependent differences in cell numbers in the present study should be prospectively considered in routine diagnostic and selection procederes for further studies as well as for the evaluation of topic and systemic therapy.