Erniedrigte Frequenz von FoxP3+ regulatorischen T-Zellen im peripheren Blut von Patienten mit akuter Myokarditis und dilatativer Kardiomyopathie

Abstract

Es besteht eine ätiopathogenetische Assoziation zwischen der akuten Myokarditis (AMC) und der dilatativen Kardiomyopathie (DCM). Kardiotrope Viren (am häufigsten das Parvovirus B19/B19V ermittelt durch nested PCR/nPCR;) und eine intramyokardiale Entzündung (Immunhistologie) können in Endomyokardbiopsien (EMBs) von ca. 60% der Patienten mit der klinischen Präsentation einer AMC oder DCM nachgewiesen werden, was mit der WHO- Definition einer „inflammatorischen Kardiomyopathie“ (DCMi) übereinstimmt. Insbesondere die Viruspersistenz ist mit einer progredienten Einschränkung der linksventrikulären Ejektionsfraktion (LVEF) assoziiert. Die Rolle von regulatorischen T-Zellen (Tregs), die durch den Transkriptionsfaktor FoxP3 charakterisiert werden, ist bei der DCMi bislang nicht untersucht. Tregs könnten einerseits vor einer überschießenden, gewebsdestruierenden Immunantwort schützen, andererseits aber auch die effektive Viruselimination über die Hemmung der antiviralen Immunantwort fördern. Ziel: Die Zielsetzung der Arbeit war es, die Frequenz von FOX-P3+ Zellen bei Patienten mit der klinischen Präsentation einer AMC und DCM im Vergleich zu gesunden Probanden und Patienten mit ischämischer Kardiomyopathie (ICM) zu bestimmen. Die Zielsetzung der Arbeit war es, Kenntnisse über die dilatative Kardiomyopathie und der akuten Myokarditis zu gewinnen, die Frequenz von FoxP3+ Zellen bei Patienten mit der klinischen Präsentation einer AMC und DCM im Vergleich zu gesunden Probanden und Patienten mit ischämischer Kardiomyopathie (ICM) zu bestimmen, Möglichkeiten zur Isolierung und Markierung von regulatorischen T-Zellen zu finden und Hinweise zur therapeutischen Relevanz von regulatorischen T-Zellen bei der dilatativen Kardiomyopathie und akuten Myokarditis zu eruiert. Methodik: Die Arbeit untersuchte periphere mononukleäre Zellen (PBMCs) aus EDTA-Blut von Patienten mit klinischem V.a. AMC und DCM und von gesunden Probanden sowie von Patienten mit ICM (Herzinsuffizienz nicht-DCM-Genese) als Kontroll-Population. Aus ethischen Gründen konnten EMBs-Untersuchungen nur an AMC und DCM Patienten vorgenommen werden, weil hierbei die EMBs-Diagnostik eine klinische Routine darstellt. Die PBMCs wurden mittels Ficoll-Gradienten (PAA, Cölbe, BRD) isoliert. Anschließend wurden unspezifische Bindungsstellen der Zellen mittels Beriglobin (1:50 in PBS; Behring, Marburg, DRD) saturiert. Anschließend wurden die Zellen mit der working solution (Permeabilisierung der Zellmembran für die Durchdringung von Maus-anti-FoxP3 Antikörper) über 60 min inkubiert. Nach zweimaliger Waschung mit je 1 ml Permeabilisierungspuffer folgte die Gabe von 10 µL Maus-anti-human FoxP3-PE Antikörper (Klon: PCH101; Natutec, Frankfurt a.M., BRD) und eine Inkubation von 30 Minuten bei 4 °C. Nach erneutem Waschen mit je 1 ml Permeabilisierungspuffer und anschließender Waschung mit je 2 ml PBS wurden die PBMCs mittels FACS-Analyse am FACS-Calibur (Becton Dickinson, Heidelberg, BRD) gemessen. Resultate: Im Vergleich zwischen gesunden Probanden, ICM, AMC und DCM Patienten zeigten sich signifikant erniedrigte prozentuale FoxP3 Frequenzen bei AMC-Patienten. Auf der Basis der statistischen Verteilung von FoxP3+ PBMCs bei gesunden Probanden und ICM- Patienten wurde ein unterer Grenzwert (Mittelwert – 2xfache Standardabweichung) von 1,38% ermittelt. 66,7% der AMC- und 33,3% der DCM- Patienten zeigten erniedrigte Frequenzen von FoxP3+ PBMCs. Es ergaben sich keine Unterschiede hinsichtlich statistisch signifikant erhöhter (>4,54%) FoxP3+ PBMCs zwischen den untersuchten Patientengruppen. Schlussfolgerung: Die Daten zeigen erstmalig signifikant erniedrigte Frequenzen von FoxP3+ regulatorischen T-Zellen bei PBMCs von DCM- und insbesondere AMC-Patienten. Diese Befunde sind kein Epiphänomen der Herzinsuffizienz, da sich keine signifikanten Unterschiede bei ICM-Patienten mit langjähriger Herzinsuffizienz ischämischer Genese zeigten. Um neue Therapiekonzepte zu schaffen, ist es unabdingbar, genaue Kenntnisse über FoxP3 regulatorische T- Zellen zu erlangen.

There is an ätiopathogenetic association between the acute myocarditis (AMC) and the dilatative cardiomyopathy (DCM). Cardiotropic viruses (most often the Parvovirus B19 / B19V investigates by nested PCR/nPCR) and an intramyocardial inflammation (immune histology) can be proved in endomyocardbiopsies (EMBs) of approximately 60% of the patients with the clinical presentation of an AMC or DCM which agrees with the WHO definition of an „inflammatoric cardiomyopathy“ (DCMi). In particular the viruspersistence is associated with a progressive restriction of the left ventricular end-diastolic pressure. The role of regulatory t cells (Tregs), which are characterized by the transcription factor FoxP3, is not examined with the DCMi up to now. Aim: The objective of the survey was to determine the frequency of FOXP3 + cells in patients with the clinical presentation of an AMC and DCM in comparison to healthy test persons and patients with ischemic cardiomyopathy (ICM). Methodology: The survey examined peripheral mononuclear cells (PBMCs) from EDTA blood of patients with AMC and DCM and from healthy test persons as well as from patients with ICM as a controlling population. For ethical reasons EMBs examinations could be carried out only in AMC and patients with DCM. On this occasion, the EMBs diagnostics shows a clinical routine. The PBMCs were isolated by means of Ficoll gradient. Afterwards unspecific connection places of the cells became saturated by means of Beriglobin (1:50 in PBS; Behring, Marburg, DRD). Afterwards the cells were incubated with a working solution for more than 60 minutes. After two-times ablution with 1 ml permeabilization buffer the dose of 10 µl mouse-anti-human FoxP3-PE antibodies was added. After renewed washing with 1 ml permeabilization buffer the PBMCs were measured by means of FACS analysis in the FACS-Calibur (Becton Dickinson, Heidelberg, the FRG). Results: In the comparison between healthy test persons, ICM, AMC and patients with DCM degraded proportional FoxP3 frequency appeared significantly with AMC patients. On the base of the statistical distribution of FoxP3 + PBMCs with healthy test persons and ICM patients, a lower limit value (average – two-times standard deviation) from 1.38 % became ascertained. 66.7% AMC-and 33.3% of the DCM patients showed degraded frequency of FoxP3 + PBMCs. No differences concerning statistically significantly more then 4,54 % became ascertained. Conclusion: The data first shows significantly degraded frequency of FoxP3 + cells with PBMCs from DCM-and in particular AMC patients. These findings are no epiphenomenon of the cardiac failure, because no significant differences appeared with ICM patients with long-standing cardiac failure of ischemic genesis. To create new therapy draughts, it is indispensable to attain exact knowledge about FoxP3 regulatory T-cells.