Westfälische Wilhelms-Universität
Münster
Thematik
Die durch die DFG unterstützte klinische Forschergruppe 'Die Rolle des Endothels bei der Induktion entzündlicher Reaktionen der Haut' beschäftigt sich unter verschiedenen Blickwinkeln mit der Charakterisierung entzündungsbedingter Veränderungen an Endothelzellen. Im Mittelpunkt stehen die Identifizierung und Beschreibung von Adhärenzmolekülen auf Endothelzellen, die für die Erkennung und Wechselwirkung mit bestimmten Monozytenpopulationen verantwortlich sind, sowie die immunhistochemische und ultarstrukturelle Analyse des Gefäßendothels der Haut nach Auslösen entzündlicher Prozesse bzw. bei Induktion immunologischer Toleranz im Mausmodell. Diese Parameter sollen mit intrazellulären Vorgängen in inflammatorisch aktivierten Endothelzellen, z. B. den Veränderungen im morphologischen Erscheinungsbild der Zellen, in Verbindung gebracht werden.
Einzelprojekte
Das Kontaktekzem dient als Modell für die Induktion entzündlicher Prozesse der Haut im Projekt A. In einem Mausmodell für das Kontaktekzem konnte gezeigt werden, daß hier die Pathogenese der Haut mit einer Einwanderung von Monozyten/Makrophagen einhergeht, die als spezifischen Marker die Ca2+-bindenen Proteine MRP 8 und MRP 14 exprimieren. Diese Einwanderung korreliert mit der Expression von E-Selektin auf dem entzündlich aktivierten Gefäßendothel. Die Bedeutung des E-Selektin-vermittelten Adhärenzprozesses für die Population MRP 8/14-exprimierender Monozyten konnte zweifelsfrei dadurch gezeigt werden, daß die Adhäsion dieser Monozyten an die aktivierten Endothelzellen durch Antikörper gegen E- Selektin unterdrückt wird.
Die Adhäsion und Einwanderung einer weiteren Monozytensubpopulation, die in der Spätphase des entzündlichen Prozesses auftritt und durch die Expression des Epitops für den monoklonalen Antikörper RM3/1 charakterisiert ist, steht im Mittelpunkt des Projekts B. Im Rahmen dieser Experimente wurde im wesentlichen die Wechselwirkung zwischen Dexamethason- stimulierten Monozyten, die in der Regel RM3/1 positiv sind, und LPS-stimulierten Nabelschnurendothelzellen bzw. IFN- -stimulierten mikrovaskulären Endothelzellen der Linie EA.hy926 untersucht. Es zeigte sich, daß die Adhäsion dieser späten, möglicherweise in die Heilungsphase der Entzündung involvierten Monozyten durch Antikörper gegen CD14 und solche gegen das RM3/1-Molekül selbst, nicht aber durch Antikörper gegen bekannte Adhäsionsmoleküle wie VCAM-1 und ICAM-1 signifikant blockiert wird. Hieraus kann geschlossen werden, daß RM3/1 ein neuartiges, monozytenspezifisches Oberflächenmolekül repräsentiert, das wesentlich zur Adhäsion von Cortison-induzierten Monozyten an Cytokin- stimuliertem Endothel beiträgt.
Das Phänomen der immunologischen Toleranz und die mögliche Beteiligung von Endothelzellen an diesem Prozeß wird im Projekt D bearbeitet. An einem eigens in der Maus etablierten Tiermodell konnte gezeigt werden, daß die epikutane Applikation subimmunogener Allergendosen tolerogen ist und CD8+Th2-'like' Zellen (Suppressorzellen) generiert. Diese Zellen übertragen adaptiv haptenspezifische und langdauernde Toleranz auf neue Empfänger und produzieren anti-inflammatorische Zytokine (IL-4, IL-5, IL-10), die eine nachfolgende aktive Sensibilisierung herabregulieren. Gleichermaßen ist die durch pro-inflammatorische Zytokine (IL-2, IFN-8, TNF-b) bewirkte Endothelzellaktivierung dem Toleranzgrad entsprechend reduziert.
Projekt E beschäftigt sich mit der Wirkung von UV-Licht auf Kapillarendothelzellen der Haut. Hier konnte gezeigt werden, daß UVB-Licht in frisch isolierten dermalen Kapillarendothelzellen wie in transformierten mikrovaskulären Endothelzellen eine Expression von ICAM-1 auslöst. Dieser Effekt ist dosisabhängig und wird nicht durch das langwellige UVA-Licht hervorgerufen. Neben der ICAM-1 Expression wird in beiden Zelltypen auch die Freisetzung proinflammatorischer Zytokine (IL-1 , IL-6, IL-8, TNFà) durch Bestrahlung mit UVB Licht induziert. Allerdings wird für die unterschiedlichen Zytokine eine abweichende Dosisabhängigkeit beobachtet. Während im Fall von IL-1 , IL-6 und IL-8 eine maximale Freisetzung nach einer UVB-Dosis von 7.5 mJ/cm2 erfolgt, werden zur Induktion der Sezernierung von TNFà höhere UVB-Dosen von mindestens 12.5 mJ/cm2 benötigt.
Im Rahmen des Projekts F sollen kutane Vaskulitiden näher charakterisiert und erste Ansätze zum Aufklären des Mechanismus bei diesen Gefäßschädigungen entwickelt werden. Anhand von Mausmodellen, die in diesem Zusammenhang etabliert wurden, konnte gezeigt werden, daß es auf verschiedenen Wegen zu einem granulozytenabhängigen Gefäßschaden kommen kann. Während die Arthusreaktion und die lokale Shwartzmanreaktion histologisch eine leukozytoklastische Vaskulitis darstellen, führt die Injektion des Toxins der Spinne Loxosceles reclusa zu einer Gefäßschädigung ohne Leukozytoklasie. Erste Untersuchungen deuten auf unterschiedliche Pathomechanismen, die in den drei Modellen mit dem Gefäßschaden verknüpft sind.
Im Projekt Z gilt das Interesse intrazellulären Vorgänge in entzündlich aktivierten Endothelzellen, insbesondere den Veränderungen im Zytoskelett und bei Membran/Zytoskelett-Interaktionen, die durch die Adhärenz der Leukozyten induziert werden und mit der Diapedese dieser Zellen einhergehen. Hierbei soll ein Schwerpunkt auf Proteine der Annexinfamilie gelegt werden, die in mehreren anderen Zellmodellen mit der Vermittlung und Regulation von Membran/Zytoskelett- und Membran/Membran-Wechselwirkungen in Verbindung gebracht werden. Im Rahmen dieser Fragestellung wurden zunächst das Annexinmuster und die intrazelluläre Verteilung von Annexinen in makro- wie auch mikrovaskulären Endothelzellen ermittelt. Hier zeigte sich eine ausgesprochen hohe Komplexität, die in anderen Zelltypen nicht beobachtet wird. Darüber hinaus konnte für einen Vertreter der Familie, das Annexin I, eine signifikante Induktion der Expression nach entzündlicher Aktivierung der Endothelzellen ermittelt werden.
