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Cutaneous T cell lymphomas (CTCLs) represent a heterogeneous group of T cell lymphomas that primarily affect the skin. The most frequent forms of CTCL are mycosis fungoides and Sézary syndrome. Both are characterized by frequent recurrence, developing chronic conditions and high mortality with a lack of a curative treatment. In this study, we evaluated the effect of short-chain, cell-permeable C6 Ceramide (C6Cer) on CTCL cell lines and keratinocytes. C6Cer significantly reduced cell viability of CTCL cell lines and induced cell death via apoptosis and necrosis. In contrast, primary human keratinocytes and HaCaT keratinocytes were less affected by C6Cer. Both keratinocyte cell lines showed higher expressions of ceramide catabolizing enzymes and HaCaT keratinocytes were able to metabolize C6Cer faster and more efficiently than CTCL cell lines, which might explain the observed protective effects. Along with other existing skin-directed therapies, C6Cer could be a novel well-tolerated drug for the topical treatment of CTCL.
Es ist bekannt, dass die Aktivierung von S1P-Rezeptoren die Expression von profibrotischen Mediatoren, wie dem Bindegewebswachstumsfaktor CTGF, induzieren und deshalb auch eine Rolle bei der Entstehung der Nierenfibrose spielen kann. In diesem Kontext konnte unsere Arbeitsgruppe zeigen, dass die Aktivierung von S1P5 zur TGF-β2-induzierten CTGF-Expression in humanen glomerulären Mesangiumzellen beiträgt (Wünsche et al. 2015). Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurde deshalb die Rolle von S1P5 in einem in vivo-Modell zur Nierenfibrose untersucht. Männliche S1P5-/--Mäuse und Wildtypmäuse mit C57BL/6J-Hintergrund wurden mit einer adeninreichen Diät für jeweils 7 und 14 Tage gefüttert, um eine tubulointerstitielle Fibrose hervorzurufen. Die Nieren von unbehandelten Mäusen des jeweiligen Genotyps dienten als Kontrolle. Die Ergebnisse zeigen, dass S1P5-/--Mäuse geringere Kreatininplasmaspiegel und weniger Schäden im Nierengewebe gegenüber Wildtypen zeigten. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die mRNA-Expression von mehreren Fibrosemarkern und proinflammatorischen Zytokinen in den S1P5-/--Mäusen schwächer war als in den Wildtypen. Die Auswertung von histochemischen Färbungen und Western Blots bestätigte diese Beobachtung. Zusammengefasst kann festgehalten werden, dass S1P5 eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Adenin-induzierter Entzündung in der Niere und nachfolgender Pathogenese wie Gewebeschäden und Fibrose spielt.
Ceramide sind ein Bestandteil der Lipiddoppelschicht, in allen eukaryotischen Zellen vorhanden und zentrale Moleküle des Sphingolipidstoffwechsels. Die Synthese und der Abbau der Ceramide werden von vielen verschiedenen Enzymen reguliert. Neben ihrer Aufgabe als strukturelle Elemente der Zellmembranen wurde herausgefunden, dass Ceramide auch in verschiedenen Signalwegen involviert sind, die auch bei Nierenerkrankungen eine Rolle spielen. In Bezug auf die Kettenlänge der angehängten Fettsäure können so genannte kurz- und langkettige Ceramide Apoptose induzieren, wohingegen sehr langkettige Ceramide Zellproliferation fördern. In mehreren Studien wurden bereits Konzentrationsänderungen von kettenlängenspezifischen Ceramiden im Plasma und Serum von Patienten gemessen, die zu diesem Zeitpunkt an einer Nierenerkrankung litten. In dieser Arbeit wurde daher untersucht, ob solche Konzentrationsänderungen auch im Nierengewebe von Patienten und Mäusen mit einer Nierenfibrose, dem Kennzeichen nahezu aller chronischen Nierenerkrankungen, zu sehen sind. Zu diesem Zwecke wurden Biopsien der Nierenrinde und des Nierenmarks von fibrotischen Nieren aus Patienten, die an Hydronephrose und/oder Pyelonephritis litten, und von gesunden Gewebeproben untersucht. Letztere wurden durch Nephrektomien zur Behandlung von Nierenkarzinomen gewonnen und dienten als nichtfibrotische Kontrolle. Zum Vergleich mit fibrotischen Nieren aus Mäusen wurden männliche Mäuse der Linie C57BL/6J mit einer adeninreichen Diät für 14 Tage gefüttert. Die Konzentrationen der Sphingolipide wurden mittels Massenspektrometrie gemessen und die Level der fibrotischen Marker wurden mit Hilfe von RT-qPCR und histologischen Färbungen analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die sehr langkettigen Ceramide Cer d18:1/24:0 und Cer d18:1/24:1 sowohl in fibrotischen Nierenrindenproben der Patienten als auch in fibrotischen Nieren der Mäuse im Vergleich zu den jeweiligen Kontrollproben signifikant geringer konzentriert waren. Diese Effekte korrelieren mit der Hochregulation der Fibrosemarker COL1α1, COL3α1 und αSMA in den fibrotischen Nieren. Es konnte gezeigt werden, dass nur bestimmte Ceramide in fibrotischem Nierengewebe in ihrer Konzentration verändert sind, was interessante Fragen hinsichtlich der Ursache dieser Veränderungen, ihrer funktionellen Aufgabe und zu möglichen Effekten einer Manipulation des Ceramidstoffwechsels mit dem Ziel der Behandlung der Nierenfibrose oder der Entdeckung neuer Biomarker aufwirft. Die hier präsentierten Ergebnisse zeigen zudem die Eignung von in vivo-Mausmodellen als translationalen Ansatz für das Verständnis der Beteiligung von Ceramiden in menschlichen Nierenerkrankungen.
Die in vitro-Untersuchungen zu der Rolle des S1P-Transporters Spns2 haben gezeigt, dass Spns2 die Expression von CTGF nach Stimulation von Mausmesangiumzellen mit TFG-β2 verstärkt. 24 Stunden nach Stimulation war im Zellkulturüberstand von Spns2-/--mMC im Gegensatz zu Spns2+/+-mMC keine Akkumulation des pro-fibrotischen Zytokins CTGF gegenüber der unstimulierten Kontrolle detektierbar. Nach 48 Stunden Stimulation mit TFG-β2 war die Menge an CTGF im Zelllysat als auch im Zellkulturüberstand von Spns2-/--mMC genauso hoch wie in der unstimulierten Kontrolle. Im Zelllysat und im Überstand der Spns2-/--mMC war die Expression von CTGF weiterhin deutlich höher im Vergleich zu den Proben der unstimulierten Zellen. Die basale und TFG-β2-induzierte Genexpression von S1P-synthetisierenden und S1P-degradierenden Enzymen, sowie die Konzentrationen an S1P und Sphingosin in den Zellen unterschieden sich zwischen Spns2-/--mMC und Spns2+/+-mMC nicht.
Dysregulation of blood sphingolipids is an emerging topic in clinical science. The objective of this study was to determine preanalytical biases that typically occur in clinical and translational studies and that influence measured blood sphingolipid levels. Therefore, we collected blood samples from four healthy male volunteers to investigate the effect of storage conditions (time, temperature, long-term storage, freeze–thaw cycles), blood drawing (venous or arterial sampling, prolonged venous compression), and sample preparation (centrifugation, freezing) on sphingolipid levels measured by LC-MS/MS. Our data show that sphingosine 1-phosphate (S1P) and sphinganine 1-phosphate (SA1P) were upregulated in whole blood samples in a time- and temperature-dependent manner. Increased centrifugation at higher speeds led to lower amounts of S1P and SA1P. All other preanalytical biases did not significantly alter the amounts of S1P and SA1P. Further, in almost all settings, we did not detect differences in (dihydro)ceramide levels. In summary, besides time-, temperature-, and centrifugation-dependent changes in S1P and SA1P levels, sphingolipids in blood remained stable under practically relevant preanalytical conditions.
S1P and its receptors have been reported to play important roles in the development of renal fibrosis. Although S1P5 has barely been investigated so far, there are indications that it can influence inflammatory and fibrotic processes. Here, we report the role of S1P5 in renal inflammation and fibrosis. Male S1P5 knockout mice and wild-type mice on a C57BL/6J background were fed with an adenine-rich diet for 7 days or 14 days to induce tubulointerstitial fibrosis. The kidneys of untreated mice served as respective controls. Kidney damage, fibrosis, and inflammation in kidney tissues were analyzed by real-time PCR, Western blot, and histological staining. Renal function was assessed by plasma creatinine ELISA. The S1P5 knockout mice had better renal function and showed less kidney damage, less proinflammatory cytokine release, and less fibrosis after 7 days and 14 days of an adenine-rich diet compared to wild-type mice. S1P5 knockout ameliorates tubular damage and tubulointerstitial fibrosis in a model of adenine-induced nephropathy in mice. Thus, targeting S1P5 might be a promising goal for the pharmacological treatment of kidney diseases.
The long-term effect of protection by two doses of SARS-CoV-2 vaccination in patients receiving chronic intermittent hemodialysis (CIHD) is an urging question. We investigated the humoral and cellular immune response of 42 CIHD patients who had received two doses of SARS-CoV-2 vaccine, and again after a booster vaccine with mRNA-1273 six months later. We measured antibody levels and SARS-CoV-2-specific surrogate neutralizing antibodies (SNA). Functional T cell immune response to vaccination was assessed by quantifying interferon-γ (IFN-γ) and IL-2 secreting T cells specific for SARS-CoV-2 using an ELISpot assay. Our data reveal a moderate immune response after the second dose of vaccination, with significantly decreasing SARS-CoV-2-specific antibody levels and less than half of the study group showed neutralizing antibodies six months afterwards. Booster vaccines increased the humoral response dramatically and led to a response rate of 89.2% for antibody levels and a response rate of 94.6% for SNA. Measurement in a no response/low response (NR/LR) subgroup of our cohort, which differed from the whole group in age and rate of immunosuppressive drugs, indicated failure of a corresponding T cell response after the booster vaccine. We strongly argue in favor of a regular testing of surrogate neutralizing antibodies and consecutive booster vaccinations for CIHD patients to provide a stronger and persistent immunity.