Lebensdauer und Spezifität von Mucosa-assoziierten intestinalen Plasmazellen im SLE-Mausmodell

Abstract

Systemischer Lupus erythematodes (SLE) ist eine Autoantikörper-assoziierte Autoimmunerkrankung. Die Relevanz von Plasmazellen im Rahmen der Erkrankung ist gut bekannt. In der letzten Dekade ist insbesondere gezeigt worden, dass langlebige, autoreaktive Plasmazellen dabei eine therapeutische Herausforderung darstellen, da diese therapierefraktäre Verläufe bedingen können. Parallel ist in den letzten Jahren gezeigt worden, dass in der Lamina propria des Dünndarms, die eines der größten Plasmazellkompartimente im Körper darstellt, langlebige Plasmazellen residieren können. Allerdings ist das intestinale Plasmazellkompartiment bisher noch nicht im Rahmen systemischer Autoimmunerkrankungen wie SLE untersucht worden. Deshalb wurde in dieser Arbeit durch Fütterungsversuche mit dem Thymidin-Analogen EdU durchflusszytometrisch zunächst gezeigt, dass im NZB/W F1-Mausmodell für SLE ein großer Teil der intestinalen Plasmazellen langlebig ist und hinsichtlich der Expression einiger Oberflächenmarker Analogien zu Plasmazellen nach systemischer Immunisierung aufweist. Daneben wurden per ELISA und ELISpot nachgewiesen, dass in der Lamina propria des Dünndarms der NZB/W-Mäuse autoreaktive (dsDNAspezifische) Plasmazellen vorkommen. Schließlich wurden durch hochdosierte Cyclophosphamid-Gabe reproduzierende Zellen (damit auch kurzlebige Plasmazellen) depletiert, ohne dass die Anzahl der sicher langlebigen Plasmazellen in der Lamina propria des Dünndarms der NZB/W-Mäuse sich signifikant veränderte. Gleichzeitig blieben auch nach Cyclophosphamid-Gabe per ELISA und ELISpot dsDNA-spezifische Plasmazellen nachweisbar. Dies legt in Summe nahe, dass im Dünndarm von NZB/W-Mäusen langlebige, autoreaktive Plasmazellen vorkommen. Diese Ergebnisse bedeuten, dass auch im Rahmen systemischer Autoimmunerkrankungen wie SLE das mukosale Immunsystem (im Dünndarm) eine Rolle spielen kann und in zukünftige Studien mit einbezogen werden sollte. Denn es ist bisher unklar, welche Rolle der Darm bei der Entstehung und Aufrechterhaltung der Autoimmunerkrankung spielt und in wie weit bisherige Therapeutika auch auf die langlebigen Plasmazellen im Darm wirken.

Systemic lupus erythematosus (SLE) is an autoantibody driven autoimmune disease, thus, plasma cells are critical in its maintenance. During the last decade, especially long-lived plasma cells have been shown to be a therapeutic challenge, as they are not targeted by common immunosuppressants. This means, SLE can be refractory to therapy due to long-lived, autoreactive plasma cells. Also, during the last years, it has been shown that one of the largest plasma cell compartments of the body, the lamina propria of the small intestine, can maintain long-lived plasma cells. However, the intestinal plasma cell compartment has not yet been investigated thoroughly in the context of systemic autoimmune diseases like SLE, regarding longevity and specificity. In this study, we show for the first time, that the small intestine of the NZB/W F1 mouse model for lupus like disease harbors significant numbers of long-lived plasma cells. To do so, we analysed the lifetime of plasma cells by feeding the thymidin analogue EdU with subsequent flow cytometric analysis. We also show by both, ELISA and ELISpot, that the small intestine of NZB/W mice hosts autoreactive, dsDNA-specific plasma cells. Having shown that the small intestine of NZB/W mice hosts both, long-lived and autoreactive plasma cells, we proceeded to administer a high dose of cyclophosphamide to deplete proliferating, short-lived plasma cells. This treatment did not affect the total number of long-lived plasma cells in the small intestine and autoreactive plasma cells were still readily detectable by both, ELISA and ELISpot. These results strongly suggest that the lamina propria of the small intestine in NZB/W mice hosts autoreactive long-lived plasma cells. This implies that the mucosal immune system (of the intestine) does play a role even in systemic autoimmune diseases like SLE, which should be further elucidated by additional studies. So far, it remains unclear, which role the small intestine plays with regard to the emergence and maintenance of SLE or the lupus like disease in the NZB/W model and also, how the plasma cell compartment of the small intestine is affected by current immunosuppressive therapies.