Podcasts about immundefekte

Mit der intensiven Erforschung von Stammzellen soll zukünftig die Möglichkeit eröffnet werden durch Manipulation von Stammzellpopulationen das regenerative Potential des Organismus zu verstehen und zu nutzen. Darüber hinaus soll mittels genetisch modifizierter Stammzellpopulationen die Grundlagen dafür geschaffen werden schwere Gen- und Immundefekte zu therapieren. Humane mesenchymale Stammzellen (hMSC) versprechen hierbei großes Potential, da sie bereits für systemische Therapieansätze eingesetzt werden. Allerdings sind die theoretischen Grundlagen der Stammzelleigenschaften der hMSC wie Proliferation, Invasion bzw. Migration und die Differenzierungskapazität nur rudimentär verstanden. Aufbauend auf den Ergebnissen von Dr. Marisa Karow und Dr. Thomas Kolben, die eine Beteiligung des Wnt/β-Catenin-Signalweges an der Steuerung dieser Stammzelleigenschaften in ihren Arbeiten nachweisen konnten (Karow 2008; Kolben et al. 2012), sollten in der vorliegenden Arbeit die Rezeption des spezifischen Wnt-Signals und die dabei beteiligten Frizzled (Fzd)-Rezeptoren näher untersucht werden. Da aus den vorigen Arbeiten schon hervorging, dass alle 10 Fzd-Rezeptoren in den hMSC exprimiert werden, sollte über eine qualitative PCR die Expression potentieller Wnt-Liganden sowie der beiden Inhibitoren des Wnt-Weges sFRP1 und WIF1 geprüft werden. Dabei zeigte sich, dass 8 der 19 Wnts sowie der Inhibitor sFRP1 exprimiert werden. Das Wnt-Expressionsmuster der Krebszelllinie HT1080 unterschied sich dagegen nur in der Expression zweier Wnts, was wahrscheinlich auf den mesodermalen Ursprung dieser Krebszelllinie zurückzuführen ist. Im Gegensatz hierzu zeigte sich eine umfangreichere Wnt-Expression in der immortalisierten Zelllinie HEK293, in der 13 der 19 Wnts sowie auch die beiden Inhibitoren sFRP1 und WIF1 nachgewiesen wurden. Für eine detailliertere Aufschlüsselung der Beteiligung einzelner Fzds an der Rezeption eines Wnt-Signals sowie an der basalen Aktivität des Wnt/β-Catenin-Signalweges in hMSC wurde ein TCF/LEF-Reporter-Vektorsystem in die hMSC eingebracht. Als Reportergen kam die sekretierte Form einer Luciferase aus dem Tiefsee-Cephalopoden Gaussia princeps zum Einsatz. Vorteil dieser Luciferase ist, dass die Sekretion in den Überstand eine Evaluierung der Wnt/β-Catenin-Aktivität über die Zeit hinweg erlaubt, ohne die Zellen zerstören zu müssen. Hierbei wurden transient und stabil-transfizierte TCF/LEF-(T-cell-specific transcription factor/lymphoid enhancer-binding factor)-Reporter-hMSC generiert und die Zellkulturbedingungen für nachfolgende Experimente optimiert. Die Evaluierung unterschiedlicher Aktivatoren des Wnt/β-Catenin-Signalweges ergab die stärkste Aktivierung nach Knockdown des Tumorsuppressorgens APC, während ein Knockdown des β-Catenins, dem zentralen Mediator des Wnt-Weges, zu einer signifikanten Reduktion der Gaussia-Luciferase-Aktivität führte. Bei Knockdown-Studien mit den verschiedenen Fzds mittels RNA-Interferenz (RNAi) in den TCF/LEF-Reporter-hMSC zeigte sich, dass Fzd5 und Fzd7 an der Weiterleitung eines Wnt-Signals sowohl unter unstimulierten Bedingungen als auch nach Applikation von Wnt3a beteiligt sind. Weiter zeigte nur noch der Knockdown von Fzd1, dass dieser Rezeptor an der Weiterleitung eines Wnt3a-Signals partizipiert. Um diese Ergebnisse über einen reversen Ansatz in Form einer Überexpression der Fzds zu untersuchen, wurde ein flexibles Klonierungssystem entwickelt, das einen einfachen Austausch von Protein-tags ermöglichen sollte. Nach Bestätigung der Überexpression der Fzds auf mRNA-Ebene und Proteinebene wurde die Wirkung der Überexpression in den TCF/LEF-Reporter-hMSC ohne und mit Wnt3a-Aplikation untersucht. Hier zeigte sich, dass neben der Überexpression von Fzd5 auch Fzd3 und Fzd6 eine Erhöhung der Gaussia-Luciferase-Aktivität und damit eine gesteigerte Aktivität des Wnt/β-Catenin-Signalweges sowohl unter unstimulierten als auch unter stimulierten Bedingungen nach sich zogen. Bei vergleichender Überexpression von Wnt3 oder Wnt3a konnte gezeigt werden, dass Wnt3 – welches hMSC auch endogen exprimieren – sehr viel stärker den Wnt-Weg aktivieren kann als Wnt3a. Um die Auswirkung des kanonischen Wnt-Rezeptors Fzd5 auf die Stammzelleigen-schaften der hMSC zu prüfen, wurde die Expression des Wnt-Zielgens Cyclin D1 und die Proliferation nach Knockdown sowie transienter Überexpression von Fzd5 quantitativ erfasst. Hierbei zeigte sich nach Knockdown von Fzd5 eine signifikante Abnahme der Proliferation, die auch auf Ebene der Wnt-Zielgene mit einer Abnahme der Cyclin D1-Expression einherging. Umgekehrt konnten stabil Fzd5-transfizierte hMSC-Populationen generiert werden, die eine signifikante Steigerung der Cyclin D1-Expression aufwiesen. Zusammenfassend konnte im Rahmen der hier vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass die verschiedenen Fzds in unterschiedlichem Maße an der Weiterleitung eines Wnt-Signals beteiligt sind. Besonders scheinen hier Fzd5 und Fzd7 eine wichtige Rolle in hMSC zu spielen, da sie auch an der Vermittlung eines endogenen Wnt-Signals innerhalb der Stammzellpopulation beteiligt sind. Weiter wurde im Fall von Fzd5 auch die maßgebliche Beteiligung dieses Rezeptors am Erhalt der Proliferationskapazität der hMSC-Population nachgewiesen.

Das Wiskott-Aldrich Syndrom (WAS) ist eine X-chromosomal rezessiv vererbte Erkrankung mit einem sehr breiten Krankheitsspektrum, die interdisziplinäre Zusammenarbeit im Management betroffener Patienten erfordert. Ein großer Teil der Patienten mit Mutationen im Wiskott-Aldrich Syndrom-Protein (WASP)-Gen weist den milden Phänotyp der X-chromosomalen Thrombozytopenie (X-linked thrombocytopenia, XLT) auf. Intravenös verabreichte Immunglobuline und prophylaktische Antibiotika-Therapie zur Überbrückung der Zeit bis zur allogenen Stammzelltransplantation im frühen Kindesalter stellen für Patienten mit klassischem WAS das therapeutische Vorgehen der Wahl dar. Im Gegensatz dazu stellen Patienten mit dem milden klinischen Phänotyp XLT eine enorme Herausforderung bei der Entscheidung über Art und Ausmaß des therapeutischen Vorgehens dar. Besonders schwierig ist das Abwägen von sehr eingreifenden Therapiemaßnahmen wie der hämatopoietischen Stammzelltransplantation für sehr junge XLT-Patienten, die sich initial oft lediglich mit selektiver Mikrothrombozytopenie präsentieren. Zu einem so frühen Zeitpunkt kann noch keine Prognose für den Langzeitverlauf der Erkrankung gestellt werden, jedoch wäre eine frühe Evidenz-basierte Entscheidung für oder gegen diese einzig kurative Therapie extrem wichtig. Ähnlich schwierig gestaltet sich das therapeutische Management erwachsener XLT-Patienten, die fälschlicherweise als immun-thrombozytopenische Purpura klassifiziert wurden, aber möglicherweise schon XLT-assoziierte Komplikationen entwickelt haben. Diese retrospektive Multicenter-Studie wurde initiiert, um den natürlichen Krankheitsverlauf bei XLT nachzuzeichnen, die Wirksamkeit gängiger für das WAS etablierte Therapieregimes zu überprüfen und somit Evidenz für optimale Behandlungsoptionen zu schaffen. Es wurde eine retrospektive Fragebogen-basierte Datenerhebung an pädiatrischen Zentren mit Spezialisierung für angeborene Immundefekte durchgeführt. Patienten mit einer dokumentierten Mutation im WASP-Gen und einem klinischen WAS-Score von 2 oder geringer wurden in die Studie aufgenommen. Daten von insgesamt 185 Patienten aus zwölf Ländern, 2864 Patientenjahre umfassend, wurden analysiert. Um den natürlichen Krankheitsverlauf nachzuzeichnen, wurde der gesamte Datensatz für hämatopoietische Stammzelltransplantation zensiert. Das mediane Alter zum Zeitpunkt des letzten Follow-Up lag bei 11.2 Jahren. Die Gesamt-Überlebenswahrscheinlichkeit in dieser Kohorte war hervorragend. Dennoch beobachteten wir eine überraschend hohe Rate an schweren Krankheits-assoziierten Komplikationen wie potentiell lebensbedrohenden Infektionen (7.6%) oder Blutungsereignissen (14.1%), Autoimmunerkrankungen (11.9%) und malignen Tumoren (4.9%). Die Gesamtüberlebenswahrscheinlichkeit sowie die Wahrscheinlichkeit des ereignisfreien Überlebens wurden nicht statistisch signifikant durch die Art der Mutation oder die Expression von WASP beeinflusst. Patienten, die während der Beobachtungsperiode mit antibiotischer Prophylaxe oder intravenös verabreichten Immunglobulinen behandelt worden waren, zeigten keinen Überlebensvorteil gegenüber anderen. Eine Splenektomie, der sich 40 Patienten (21.6%) unterzogen hatten, stellte einen signifikanten Risikofaktor für die Entwicklung einer schwerwiegenden Infektion dar, bot jedoch keine statistisch signifikante Reduktion des Blutungsrisikos. Da Patienten mit XLT bei Ärzten verschiedener Fachrichtungen vorstellig werden, ist es von vitaler Bedeutung, das Bewusstsein für diese Erkrankung, die oft nicht oder fehldiagnostiziert wird, zu schärfen. Diese Daten definieren die Basis für den natürlichen Verlauf bei der milden Form des WAS und werden dazu beitragen, die bestmöglichen Behandlungsoptionen für jeden individuellen XLT-Patient anzubieten.

Epidemiologische Daten und Tiermodelle geben Hinweise auf eine verschlechterte Immunabwehr bei Karzinomen des Kopf- und Halsbereiches, wobei die genauen Wirkmechanismen bisher nicht aufgeschlüsselt werden konnten. In Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass Karzinome im Kopf- und Halsbereich mit erhöhten Konzentrationen an Prostaglandinen im Serum einhergehen, ein anderer Autor wies eine verminderte Expression des Chemokinrezeptors CCR5 auf Monozyten nach Behandlung mit Prostaglandin nach. In der vorliegenden Arbeit konnte erstmalig aufgezeigt werden, dass es im Rahmen einer Karzinomerkrankung im Hals- und Kopfbereich zu strukturellen und funktionellen Defiziten der Monozytenfunktion kommt. Hierbei finden sich erniedrigte Expressionsraten an CCR5, CCR2 und des Adhäsionsmoleküls CD11b des β-Integrins Mac-1 sowie eine verminderte Adhäsionsfähigkeit der Monozyten an das interzelluläre Adhäsionsmolekül ICAM-1. Weiterhin konnte nachgewiesen werden, dass nach Inkubation der Monozyten in Serum gesunder Spender die verminderte Immunfunktion wieder verbessert wird. Parallel dazu zeigte sich, dass die oben beschriebenen Immundefekte auf Monozyten gesunder Spender durch Inkubation in Serum von Tumorpatienten künstlich herbeigeführt werden können. Dies legt den Schluss nahe, dass im Rahmen einer Karzinomerkrankung Metaboliten im Serum gelöst sind, die eine immunologische Tumorabwehr erschweren. Diese Erkenntnisse sind ein weiterer Schritt zum Verständnis der Tumorimmunologie und könnten dazu hilfreich sein, immunologische Therapieverfahren voranzubringen.