Expression von CD44 Varianten Isoformen und des Liganden Osteopontin bei Chronisch entzündlichen Darmerkrankungen

Abstract

Ziel dieser Arbeit war es, die Expression von CD44 Varianten Isoformen (CD44s, v4, v6 und v7) und Osteopontin (OPN) bei Patienten mit Morbus Crohn (MC) und Colitis ulcerosa (CU) zu ermitteln und die Korrelation mit dem Krankheitsverlauf zu analysieren. Untersucht wurden die Oberflächenexpression dieser Moleküle auf LPMZ und PBMZ von Patienten und Probanden, sowie die OPN- Konzentration im Serum. Weiterhin wurde eine Proliferations- und Western-Blot- Analyse durchgeführt. Naive und mitogen stimulierte Monozyten wurden Immunfluoreszenz gefärbt. Anschliessend wurden Zelloberflächenmarker und die Zellproliferation durchflusszytometrisch analysiert. Der OPN-Nachweis erfolgte im Western Blot während die OPN-Sekretion in Serumproben und in Zellkulturüberständen mittels ELISA untersucht wurde. Es zeigte sich bei akuten MC Patienten eine signifikante Herabregulation der Frequenz positiver Zellen von CD44s, v4, v6 und v7 gegenüber Patienten in Remission und Probanden. Die OPN-Expression durch PBMZ im Western-Blot war höher bei MC als bei CU Patienten und diejenige durch LPMZ wies bei MC Patienten eine deutliche Intensitätserhöhung mit steigendem CDAI auf. Die OPN-Konzentration im Serum war höher bei MC als bei CU Patienten und bei Gesunden. Nur bei MC Patienten zeigte sich eine signifikante, positive Korrelation zwischen OPN-Konzentration und Aktivitätsindex. Bezogen auf den Zelltyp wiesen dendritische Zellen von MC Patienten die höchste OPN-Sekretion auf. Diese Arbeit bestätigt die ubiquitäre Eigenschaft von CD44s und weist auf eine intrazelluläre Bildung von OPN sowie auf ihre immunmodulatorische Wirkung und Beteiligung an der TH1-Immunantwort bei MC Patienten hin. Die ausgeprägte OPN-Sekretion bei MC Patienten kann mit der Gewebereparatur und der Wundheilung in Verbindung gebracht werden. Die Einführung eines CD44 Varianten Isoformen Antikörpers als spezifische Zielstruktur in der Therapie von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen erscheint nur beschränkt möglich. OPN als Marker in der klinischen Diagnostik von MC kann jedoch sinnvoll sein, solange es keine funktionellen Daten zu OPN bei der Immunantwort im Darm gibt.

The goal of this study was to determine the expression of CD44 variant isoforms (CD44s, v4, v6 und v7) and osteopontin (OPN) in Crohn´s disease (CD) and ulcerative colitis (CU) patients and to assess the correlation with the course of disease. The expression of these molecules on lamina propria and peripheral blood mononuclear cells of patients and healthy subjects was analyzed. Furthermore, the concentration of OPN in the serum was evaluated. Proliferation and Western Blot analyses were also conducted. Naive and mitogenic stimulated monocytes were stained using immune fluorescence methods. Flow cytometry was performed to assess cell surface markers and cell proliferation. OPN was detected via Western Blot and its secretion in both serum samples and cell culture supernatants was analysed with ELISA. Compared to patients in remission and to healthy subjects, a significant down regulation of the frequency of CD44s, v4, v6 and v7 positive cells was observed in acute CD patients. OPN expression on peripheral blood mononuclear cells in Western Blot was higher in CD compared to CU patients and the expression on lamina propria mononuclear cells was more intense, the higher the CDAI value of CD patients was. The OPN serum concentration was higher in CD than in CU patients and in healthy subjects. In CD patients, a significant positive correlation occurred between the OPN concentration and the activity index. The highest OPN secretion was measured in dendritic cells of CD patients. This study confirms the ubiquitary nature of CD44s and suggests an intra cellular bond of OPN as well as an immune modulatory effect and participation in the TH1 immune response in CD patients. The pronounced OPN secretion in CD patients could be linked to the tissue repair and the wound healing. The introduction of a CD44 variant isoform antibody as a specific target structure in the therapy of inflammatory bowel disease appears to be only partly applicable. But OPN as a marker in the clinical diagnostic of CD can make sense, till functional OPN data associated with the immune response in the bowel become available.