Analysen zur IFN-gamma Induktionskinetik von humanen naiven Th-Zellen

Abstract

Die rheumatoide Arthritis (RA) ist eine Autoimmunerkrankung, die durch eine chronische Gelenksentzündung charakterisiert ist. In der Synovia von RA- Patienten lassen sich als dominante Zellpopulation CD4+T-Helferzellen nachweisen. Es wird diskutiert, ob ein Übergewicht an inflammatorrischen Zytokinen (Th1-Zytokine) auf der Ebene der antigenerfahrenen CD4+ Th-Zellen als mögliche Ursache für das Entstehen und die Unterhaltung des Krankheitsbildes verantwortlich ist. Diese Arbeit liefert erstmalig Ergebnisse, die zeigen, daß eine vermehrte Expression von inflammatorischen Zytokinen wie dem IFN-gamma schon auf der Ebene der naiven CD4+ Th-Zellen nachweisbar ist. Es konnte ein Isolierungsprotokoll etabliert werden, in dem naive Zellen auf der Ebene der CD31+ und CD31- CD45RA+ CD45RO-CD4+ Th-Zellen mit hoher Reinheit aus dem peripheren Blut mit Hilfe der magnetischen Zellsortierung angereichert werden. Die beiden Zellpopulationen wurden für 5 Tage in Kultur genommen und mit anti CD3 und anti CD28 stimuliert. Die isolierten Subpopulationen differenzieren sich in Anwesenheit von IL-12 und aIL-4 zu inflammatorischen Effektorzellen aus. In beiden Subpopulationen konnte mit ansteigender IL-12 Konzentration eine zunehmende Induktion von IFN- gamma positiven Effektorzellen nachgewiesen werden. Die getrennte Betrachtung der CD31+ und CD31- Th-Zellen ist notwendig. Während die CD31+ CD45RA+ CD45RO- CD4+ Th-Zellen von gesunden Spendern homogen auf die IL-12 Stimulation reagierten, wiesen die CD31- CD45RA+ CD45RO- CD4+ Th-Zellen eine deutlich größere interindividuelle Varianz in Bezug auf die Zytokin expression auf. Die naiven T-Zellen der Patientengruppe zeichneten sich durch eine verstärkte IL-12 Sensibilität aus und exprimierten auch im unpolarisierten Zustand mehr IFN-gamma als die naiven Zellen der Gesunden. Die Patientendaten sprechen dafür, dass eine Störung des Zytokingleichgewichtes bereits bei den naiven T-Helferzellen vorliegt. Dies deutet auf einen genetischen Hintergrund der RA hin.

Rheumatoid arthritis (RA) is an autoimmune diseas characterized by chronic inflammation of synovial tissue of multiple joints. CD4+T-lymphocytes are described as the dominant cell population infiltrating the synovial membrane in RA patients. It has been discussed wether the predominance of inflammatory cytokines (Th1-cytokines) produced by CD4+Memory-cells triggers and maintains the disease process. This work demonstrates for the first time that naive CD4+cells isolated from peripheral blood of RA patients produce elevatet amounts of the Th1 cytokin IFN-gamma after stimulation. An isolation protocoll was established to purify naive CD31+ and CD31- CD45RA+CD45RO-CD4+T-cells from peripheral blood mononuclear cells (PBMC) by using magnetic cell sorting systems. PBMC were obtained from RA patients and healthy donors. Both cell populations were cultured and stimulated for 5 days with anti CD28 and anti CD3 in the presence of increasing concentrations of IL-12. We show that IL-12 and anti IL-4 induce Th1 differentation in CD31+ and CD31- CD45RA+CD45RO- CD4+T-cells. We saw an increase in the number of IFN-gamma producing cells due to the rising concentration of IL-12. The separate analysis of CD31+ and CD31- T-cells was necessary. CD31+T-cells of different healthy donors responded homogeneously to IL-12. In contrast the response of CD31-T-cells to IL-12 varied significantly between different donors. The naive T-cells of RA patients are characterized by an enhanced IL-12 sensibility and even unpolarised cells produce larger amounts of IFN-gamma than cells of healthy donors. These data support the hypothesis of a genetic background of RA, because we could showed a detectable level disturbance in the cytokine balance in naive T-cells of RA patients.