Refine
Document Type
- Doctoral Thesis (7)
Has Fulltext
- yes (7)
Is part of the Bibliography
- no (7)
Keywords
- Immunchemie (1)
- Immunität <Medizin> (1)
- Immunologie (1)
- Immunsystem (1)
- Leukozyt (1)
- Lymphozyt (1)
- NO (1)
- Resistenz (1)
- Wundheilung (1)
- eNOS (1)
Institute
- Medizin (7)
In der vorliegenden Untersuchung sollte nicht die Behauptung aufgestellt werden, bei der Pathogenese des Morbus Zoon handele es sich um ein monokausales Geschehen, gar um eine "Anaerobierinfektion" des Präputialraumes. Vielmehr war anhand eines relativ großen Patientenkollektivs mit dieser Diagnose zu prüfen, inwieweit bisherige pathogenetische Konzepte eine Ergänzung oder Präzisierung erfahren können. Die nachgewiesenen anaeroben Bakterien gehören zur Normalflora von Haut und Schleimhaut. Ihnen kommt jedoch unter bestimmten Bedingungen pathogenetische Relevanz zu, insbesondere wenn eine erhöhte Keimzahl vorliegt und ein Eindringen in das Gewebe erfolgt, ist. Bei der Balanoposthitis plasmacellularis scheint die Präsenz der Anaerobier eine chronische entzündliche Reaktion der Haut auszulösen oder anzustoßen, die persistiert oder rezidiviert, solange das begünstigende spezifische Milieu fortbesteht. Am ehesten dürfte dem Krankheitbild ein kumulativ-polyätiologisches Konzept gerecht werden, daß auch zahlreichen seit der Erstbeschreibung immer wieder untersuchten und hervorgehobenen Einzelaspekten Rechnung trägt. Dem klinisch tätigen Dermatologen sind vergleichbare Zusammenhänge von der chronischen oder chronisch-rezidivierenden Urticaria, verschiedenen Ekzemformen oder auch der Psoriasis vertraut, bei denen eine Vielzahl endogener wie exogener Faktoren schließlich in komplexem Zusammenspiel zur Krankheitsmanifestation führt, die, einmal ausgelöst, dann auch durch Beseitigung eines oder mehrerer dieser Faktoren nicht zwingend wieder zur Abheilung gebracht werden kann; vielmehr kommt es meist nach Auslösen der klinischen Manifestation zur Entwicklung einer gewissen Eigendynamik und Schicksalhaftigkeit des weiteren Verlaufs, der sich von den ursprünglichen pathogenetischen Einzelfaktoren losgelöst zeigt. Für das Verständnis der Ätiologie des Morbus Zoon seien diese speziellen Faktoren noch einmal zusammengefaßt: - der subpräputiale Raum mit Wärme, Feuchtigkeit, Smegma und einem gewissen, nach individuellen Gepflogenheiten unterschiedlichen Luftabschluß. Ein durchaus vergleichbares Milieu findet sich auch bei der Vulvitis, der Gingivitis, der Pareitis, der Uranitis und der Conjunctivitis plasmacellularis. - Hygienefaktoren, die eine bestimmte Keimflora begünstigen können - das fortgeschrittene Alter der meisten Patienten, das zum einen eine nachlassende Genitalhygiene, zum anderen Komplikationen wie Harninkontinenz, Veränderung der Urinzusammensetzung, aber auch alterspezifische Alteration der Hautbeschaffenheit begünstigt, somit wiederum auf das lokale Milieu Einfluß hat - eine durch diese Faktoren veränderte "subpräputiale Ökologie" mit Verschiebung der Balance innerhalb der physiologischen Keimflora - eine hieraus resultierende Vermehrung anaerober Bakterien, die als Stimulus einer chronisch-unspezifischen Entzündungsreaktion fungieren Auf die in vorangegangenen Untersuchungen und in einigen kurrenten dermatologischen Standardwerken vermuteten oder postulierten Faktoren, deren Relevanz für die Pathogenese der Balanoposthitis plasmacellularis anhand dieser Arbeit nicht nachvollzogen werden konnte, sei ebenfalls noch einmal hingewiesen: - die Bedeutung einer vorbestehenden oder zugrundeliegenden Phimose oder gar einer Mißbildung der Urethra wie Hypo- oder Epispadie - die Begünstigung oder Assoziation mit einem Diabetes mellitus - der Zusammenhang mit anderen, genetisch disponierten dermatologisch-allergologischen Erkrankungen - die Rolle von Traumata oder Friktion sowie anderer mechanischer Reize
In Deutschland leiden 10-20% der Erwachsenen unter Allergien, wovon 16-36% durch Inhalationsallergene verursacht werden, von denen die Birkenpollen die hauptsächliche Ursache der allergischen Rhinitis vom Frühling bis Frühsommer in Mitteleuropa sind. Als häufigste Typ 1 Allergie ist die Birkenpollenallergie in 70% der Fälle mit einer kreuzreagierenden Nahrungsmittelallergie verbunden. Die Studienlage und die stetig steigende Inzidenz atopischer Erkrankungen weisen auf die außerordentliche Bedeutsamkeit einer effizienten Diagnostik hin, wobei die in-vitro Diagnostik neben Anamnese und Hauttests eine immer bedeutendere Rolle spielt. Mit Tests wie dem Westernblot können einzelne Allergenepitope größenmäßig erfasst und sichtbar gemacht werden. Diese genaue Differenzierung der Proteinbestandteile des Allergenspektrums erlaubt eine exaktere Einschätzung des Antikörperspektrums jedes einzelnen Patienten. In dieser vorliegenden Studie soll die Wertigkeit der Westernblot-Technologie im Rahmen der in-vitro Diagnostik pollenassoziierter Nahrungsmittelallergien bezüglich der Sensitivität, Spezifität, Praktikabilität und des Epitopspektrums bei Patienten mit pollenassoziierter Nahrungsmittelallergie beurteilt werden. Mit dem Pricktest und einer ausführlichen Anamnese als Auswahlverfahren wurden 30 Patienten einer Kontrollgruppe, 30 einer Gruppe für Birkenpollen-Allergiker und 32 einer Gruppe für Birkenpollen-Allergiker mit pollenassoziierter Nahrungsmittelallergie zugeordnet. Zusätzlich wurden die korrespondierenden Seren zuerst mit dem Immulite 2000® (Festphasen-basierender Chemilumineszens-Immunoassay) der Firma DPC-Biermann (Bad Nauheim) auf Birkenpollenallergene und kreuzreagierende Nahrungsmittelallergene getestet. Danach wurden die Seren mit dem Westernblot AlaBLOT®, DPC-Biermann (Bad Nauheim) und dem AlaBlot® Allergenstreifen des spezifischen Birkenpollenallergens T3 untersucht, zu dessen Auswertung eine nach WHO-Nomenklatur angefertigte Schablone verwendet wurde. Die Ergebnisse der Tests wurden mittels deskriptiver statistischer Methoden analysiert. Es konnte gezeigt werde , dass die Wertigkeit der Westernblot Technologie (Alablot Spezifisches IgE®, DPC Biermann, Bad Nauheim) im Rahmen der in-vitro Diagnostik von Birkenpollenallergien und birkenpollenassoziierter Nahrungsmittelallergien vergleichbar ist mit der spezifischen IgE-Technologie (Immulite 2000®, DPC Biermann, Bad Nauheim). Bei Birkenpollenallergikern erreichten beide Tests eine identische Sensitivität von 93%. In der Effizienz übertraf der Westernblot den spezifischen IgE-Test sogar in einem Fall: Mit Bet v 6 erreichte er eine höhere Effizienz mit 99,3% als der spezifische IgE-Test. Der Immulite 2000 erreichte eine Effizienz von 96,7%. Mit Bet v 1 und Bet v 2 erreicht der Westernblot eine 95% Effizienz und lag damit nur knapp unter dem spezifischen IgE-Test. Bei den Birkenpollenallergikern mit pollenassoziierter Nahrungsmittelallergie war die Sensitivität ebenfalls bei beiden diagnostischen Tests identisch mit 100%. Ebenso identische Werte wiesen beide Tests in der Spezifität von 100% auf. In der Effizienz lag der Westernblot nur kurz hinter dem spezifischen IgE-Test. Der spezifische IgE-Test erreichte eine Effizienz von 100% und der Westernblot 98,4%. Mit dem Westernblot wurde kein spezifisches Birkenpollen-Allergenepitop identifiziert, das speziell bei Patienten mit pollenassoziierter Nahrungsmittelallergie auftrat und somit ein Identifikationsepitop wäre. Die Epitopverteilung war bei Pollenallergikern und pollenassoziierten Nahrungsmittelallergikern ähnlich. Allerdings bestand ein Unterschied der beiden Allergikerkollektive in der mittleren Anzahl der Epitope. Die durchschnittliche Anzahl von allergenen Epitopen lag bei den Seren der Patienten mit pollenassoziierter Nahrungsmittelallergie mit 6,06 Epitopen deutlich über dem der reinen Pollenallergiker mit 3,83 Epitopen. Obwohl der Westernblot Nachteile in der Praktikabilität gegenüber dem spezifischen IgE-Test aufweist, stellt er durch die vergleichbaren Sensitivitäten und Spezifitäten und die Fähigkeit, Antikörper gegen einzelne Antigenbestandteile zu differenzieren, eine Alternative zum spezifischen IgE-Test in der Diagnostik von Birkenpollenallergikern mit oder ohne pollenassoziierte Nahrungsmittelallergie dar. Der höhere Durchschnitt an Epitopen bei Patienten mit pollenassoziierter Nahrungsmittelallergie erleichtert in der Diagnostik die schnellere Abgrenzung gegenüber reinen Pollenallergikern und beweist das Vorliegen eines komplexen Sensibilisierungsspektrums. Durch den Westernblot könnte durch die exakte Differenzierung der Allergenspektren eine individuellere spezifische Immuntherapie („patient-tailored-therapy“) ermöglicht werden, was besonders für Allergiker mit einem komplexen Sensibilisierungsspektrum von großer Relevanz wäre. Nach Identifikation der für den jeweiligen Patienten relevanten Epitope könnte die spezifische Immuntherapie an das Sensibilisierungspektrum angepasst werden und dadurch irrelevanten oder sogar unerwünschten Immunantworten vermieden werden
Hintergrund: Bei der Psoriasis handelt es sich um eine chronisch entzündliche Hauterkrankung, die bei 2 % der Bevölkerung auftritt. Da chronisch entzündliche Prozesse arteriosklerotische Veränderungen mitverantworten, interessierte uns in dieser Studie, wie ausgeprägt der koronare arterielle Gefäßkalk (CAC) bei Patienten mit Psoriasis im Vergleich zu einer Kontrollgruppe ist. Methode: Zwischen den Jahren 2000 und 2004 wurden 32 Patienten mit einer langjährigen und schweren Form der Psoriasis identifiziert und einer gesunden Kontrollgruppe nach dem „matched Pair“ Prinzip unter Berücksichtigung des Patientenalters, Geschlecht und bekannter kardiovaskulärer Risikofaktoren gegenübergestellt. Zuvor hatten sich alle Psoriasis Patienten und Kontrollpatienten einer multidetector-row computed tomography (MDCT) unterzogen, um die Quantität des CAC festlegen zu können. Die Patienten dieser Studie hatten keine zurückliegende oder gegenwärtig bestehende kardiovaskuläre Erkrankung. Ergebnisse: Patienten mit Psoriasis und die Kontrollpatienten konnten erfolgreich hinsichtlich der Parameter Alter, Geschlecht, Nikotinabusus, Diabetes, Body Mass Index, Cholesterin und Triglyzeride gegenübergestellt werden, die familiäre Disposition hinsichtlich bekannter kardiovaskulärer Erkrankungen wurde nicht in diese Studie eingebracht, da ein Ungleichgewicht mit Mehrheit seitens der Kontrollpatienten auftrat. Prävalenz und Quantität des CAC waren bei den Psoriasis Patienten deutlich höher. (Prävalenz: 59,4% vs. 28.1%). Die Gegenüberstellung aller untersuchten kardiovaskulären Risikofaktoren zeigte, dass Psoriasis die stärkste Fraktion bildet. Der mittlere CAC bei den Psoriasis Patienten betrug 3.7 gegenüber 0 bei den Kontrollpatienten (p=0.019 Mann-Whitney Rank Sum test). Interpretation: Psoriasis erhöht das Risiko zur Entstehung einer KHK. Mögliche Ursache ist der systemische Charakter der chronisch entzündlichen Psoriasis. Zukünftige Studien müssen zeigen, ob eine konsequente antiinflammatorische Therapie der Psoriasis zu einer Senkung des kardiovaskulären Erkrankungsrisikos führt.
Das Ziel der vorliegenden randomisierten, prospektiven, doppelblinden und placebokonrollierten Studie war, die Wirksamkeit von Dexpanthenol auf die Hautregeneration und seine protektive Wirkung zu untersuchen. An der Studie nahmen insgesamt 51 Probanden teil. Der erste Studienteil umfasste 26 gesunde Probanden im Alter von 18-45 Jahren. Es erfolgte die Behandlung der volaren Unterarme mit Dexpanthenol und der Salbengrundlage für einen Zeitraum von 12 Tagen. An den Tagen 1-7 wurde zwei mal tägliche eine Reizung der Testareale mit Natriumlaurylsulfat (NLS) 2% durchgeführt. Die Erhebung der Daten zur Hautfeuchtigkeit (Corneometrie), dem Fettgehalt der Haut (Sebumetrie) und dem pH-Wert erfolgte während des ersten Studienteils an fünf Tagen. Der zweite Studienteil umfasste 25 gesunde Probanden im Alter von 18-45 Jahren, wobei nur 21 Probanden die Studie beendeten. Die volaren Unterarme wurden für 26 Tage mit Dexpanthenol und der Salbengrundlage zwei mal täglich behandelt. Eine Reizung der Testareale mit NLS 2% erfolgte zwei mal täglich an den Tagen 15-22. Während der gesamten Studiendauer wurden die hautphysiologischen Parameter, die Hautfeuchtigkeit (Corneometrie), Fettgehalt der Haut (Sebumetrie) und der pH-Wert zu sechs Zeitpunkten erhoben. Im ersten Studienteil verbesserte sich die Hydratation des Stratum corneum durch die Anwendung von Dexpanthenol im Vergleich zur Salbengrundlage bei 14 Probanden. Drei Probanden zeigten bei dem mit dem Placebo behandelten Areal eine bessere Wirkung auf die Hydratation. Die statistische Auswertung der Ergebnisse ergab allerdings keine signifikanten Unterschiede. Der Fettgehalt der Hornschicht wurde durch Dexpanthenol angehoben. Der Fettgehalt war bei 10 Probanden nach Behandlung mit Dexpanthenol höher und nur bei 3 Probanden nach Behandlung mit dem Placebo. Diese Ergebnisse waren ebenfalls nicht statistisch signifikant. Der pH-Wert wies während des gesamten Studienverlaufes keine wesentlichen Änderungen auf. Im Studienteil zur protektiven Wirkung von Dexpanthenol zeigte die Corneometrie eine signifikant verbesserte Hydratation des Stratum corneum am Tag 23 durch die Behandlung mit Dexpanthenol im Vergleich zum Placebo. Die Sebumetrie ergab die größten Unterschiede an den Tagen 14 und 23, wobei das mit Dexpanthenol behandelte Testareal jeweils deutlich höhere Sebumwerte aufwies. Der pH-Wert veränderte sich bei beiden Prüfpräparaten nur geringfügig im Studienverlauf. Der intraindividuelle Vergleich zeigte bei 11 Probanden eine verbesserte Hornschichtfeuchtigkeit durch Dexpanthenol und nur bei 1 Probanden durch das Placebo. Bei 6 Probanden waren irritative Hautveränderungen erkennbar, die bei 5 Probanden auf dem mit Dexpanthenol behandelten Arm weniger stark ausgeprägt war. Die hydratisierende Wirkung von Dexpanthenol konnte in unserer Untersuchung gezeigt werden. Außerdem zeigen unsere Daten, dass Dexpanthenol bei präventiver Applikation die Fähigkeit hat, die Haut vor Irritation zu schützen. Von den drei hautphysiologischen Parametern erscheint die Corneometrie als die aussagekräftigste, um die Wirkung von Dexpanthenol darzustellen. Die Corneometrie Messungen zeigen eine gute Hydratation des Stratum corneum bei Anwendung von Dexpanthenol auch unter Einfluss der hautreizenden Substanz. Das Placebo zeigte diese Wirkung nicht. Die Sebumetrie- und pH-Werte ließen keine signifikanten Unterschiede zwischen Dexpanthenol und Placebo erkennen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass der Einsatz von Dexpanthenol zur präventiven Anwendung vor allem in Feuchtberufen sinnvoll ist. Bei konsequenter Anwendung von Dexpanthenol kann durch eine verbesserte Hydratation eine Stabilisierung der Hautbarriere erreicht werden, wodurch ein Beitrag zur Verhinderung berufsbedingter Kontaktekzeme geleistet wird.
Naphthalan ist ein natürliches mineralisches Schweröl mit einem hohen Anteil an gesättigten bi- bis pentazyklischen Kohlenwasserstoffen (KW). Es wird heutzutage erfolgreich in der Behandlung der Psoriasis, einer hyperproliferativen Hauterkrankung mit gleichzeitig mangelhafter terminaler Differenzierung der Keratinozyten eingesetzt. Seine Wirkungsweise ist bisher aber nicht bekannt. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Einfluss von Naphthalan auf die Proliferation, Differenzierung und Toxizität von humanen Keratinozyten zu untersuchen und ggf. Rückschlüsse auf einen zu Grunde liegenden Wirkmechanismus zu ziehen. Für unsere Untersuchungen wurden zwei Fraktionen von Naphthalan verwendet: 1. eine durch Destillationsprozesse teilfraktionierte, bräunlich Subfraktion (NB) mit einem im Vergleich zur Ausgangssubstanz hohen Anteil an oligozyklischen gesättigten KW und einem sehr geringen Anteil an Aromaten und polaren KW. 2. eine farblose Subfraktion (NW), aus der die oligozyklischen gesättigten KW weitgehend entfernt wurden. Als Vergleich diente ein herkömmliches mineralisches Schweröl (MO). Die Effekte wurden an einer immortalisierten Zelllinie adulter humaner Keratinozyten (HaCaT) und an primären humanen Keratinozyten, die aus der Haut von Reduktionsplastiken isoliert wurden, untersucht, und zwar zeit- (24-72h) und konzentrationsabhängig (NB 0,001-1%; NW 0,001-1%, MO 0,01-10%). Die Untersuchung der Zellproliferation erfolgte mittels BrdU-ELISA, der Zytotoxizität mittels Trypanblau-Vitalfärbung/WST-1-Test und der Zelldifferenzierung mittels Durchflusszytometrie sowie mittels immunhistochemischer Färbung von Hautbiopsien von zuvor mit Naphthalan behandelten Patienten. Involucrin u. Cytokeratin 10/11 dienten als Zielantigene zur Untersuchung der Differenzierung. Für HaCaT- und primäre humane Keratinozyten ergab sich ein dosis- und zeitabhängiger Effekt von Naphthalan auf die Hemmung der Zellproliferation. Die max. Hemmung nach 48h betrug 89.82% (NB 1%) für HaCaT- und 71.62% (NB 1%) für primäre humane Keratinozyten (p􀂔0,0001). Bezüglich der Viabilität ergab sich im Trypanblau-Test lediglich nach prolongierter Inkubationsdauer von 48h unter NB 1% ein schwach signifikanter Effekt mit Nachweis von 14,68% avitalen HaCaT-Keratinozyten bzw. 9,54% avitalen primären humanen Keratinozyten. Hinsichtlich der Induktion der Zelldifferenzierung zeigten sich ebenfalls dosis- und zeitabhängige Effekte. Für den „frühen“ Differenzierungsmarker Cytokeratin 10/11 ergab sich für HaCaT-Keratinozyten ein max. Anstieg der Expression um 326,1% (NB 1%) und für primäre humane Keratinozyten um 264,18% (NB 1%) (p􀂔0,0002). Für den „späten“ Differenzierungsmarker Involucrin ergab sich erst nach einer prolongierten Inkubationsdauer von 48h ein signifikanter max. Anstieg der Expression um 4303,5% (NB 1%) für HaCaT-Keratinozyten und von 657,48% (NB 1%) für primäre humane Keratinozyten (p􀂔0,0002). Klinisch zeigte sich bei Patienten mit langjähriger therapierefraktärer Psoriasis nach 3-wöchiger topischer Naphthalan-Ganzkörpertherapie (1x/die 12min.) an einem Kollektiv von 5 bzw. 20 Patienten eine mittlere Reduktion des PASI-Scores von 20,2 auf 4,7 bzw. von 23,5 auf 8,3. Immunhistologisch zeigte sich eine Abnahme des Proliferationsindex von 29,3% auf 7,1%; die terminale Induktion der Keratinozytendifferenzierung konnte an der Zunahme der Cytokeratin 10/11- und Involucrin-Expression bestätigt werden. Histologisch zeigte sich eine weitgehende Normalisierung der durch Hyperproliferation, Akanthose, Hyper-/Parakeratose, Angiogenese, Vasodilatation und mononukleäre Zellinfiltration i.R. der Psoriasis gestörten Hautarchitektur. Zusammenfassend führt NB zu einer konzentrations- und zeitabhängigen hochsignifikanten Proliferationshemmung von HaCaT- und primären humanen Keratinozyten. Sie beruht nicht auf einem zytotoxischen Effekt auf die Zellen. Die Wirkung ist abhängig von den spezifischen Bestandteilen von NB, insbesondere den oligozyklischen gesättigten KW, i.e. Sterane und Hopane, die in NW und herkömmlichem Schweröl fast bzw. gar nicht vorkommen. NB führt weiterhin zu einer hochsignifikanten Zunahme der Cytokeratin 10/11- und Involucrin-Expression, zweier Markerproteine der terminalen Keratinozytendifferenzierung. Somit liegt die Ursache der Proliferationsinhibition und der klinischen Wirksamkeit von Naphthalan in der Induktion der terminalen Zelldifferenzierung. Aufgrund der einfachen topischen Anwendungsmöglichkeit, guter Verträglichkeit bei bisher nicht nachgewiesenen systemischen Nebenwirkungen, der erfolgreichen Anwendung auch in bisher therapierefraktären Fällen und aufgrund ökonomischer Betrachtungen erscheint Naphthalan als eine mögliche Therapieoption in der Behandlung der Psoriasis. Dies sollte in größeren, kontrollierten klinischen Studien überprüft werden. Gaschromatographische und massenspektrometrische Untersuchungen zeigten eine cluster-förmige Anhäufung von oligozyklischen KW aus der Gruppe der Sterane und Hopane. Der Vergleich mit strukturanalogen Substanzen (u.a. Vitamin D) legt einen Wirkmechanismus über eine MAP-Kinase-Kaskade vermittelte Modulation der Expression von Differenzierungsmarkern (Involucrin, Cytokeratin 10/11) über verschiedene Transkriptionsfaktoren, i.e. AP-1/-2, C/EBP, nahe. Hier sind zur genauen Klärung weitere Untersuchungen notwendig. Durch weitere Subfraktionierung könnte vielleicht das aktive Substrat einer möglicherweise neuen Substanzklasse isoliert werden.
Dendritic cells are the sentinels between the innate and the adaptive immunity. They are professionals that capture invading pathogens, recognize specific microbial structures and induce naïve T lymphocytes to polarize into a specific T cell subset. To initiate the T cell polarization DCs secrete cytokines which are induced upon Toll-like receptor activation by microbial structures. The recognition of these structures and the discrimination between non-self and self structures by TLRs is fine tuned, but under defined circumstances deregulation of immune responses appears. Consequently, this can result in immune disorders such as autoimmunity, chronic inflammatory diseases or cancer. In this thesis the investigations are focused on the regulation of the IL-12 family members IL-12p70 and IL-23 in DCs. The objective was to investigate three different endogenous and exogenous factors that regulate IL-12p70 or IL-23. In the first part Selenium, an essential trace element and important factor in several metabolic pathways including the cellular redox status and reactive oxygen species (ROS) dependent signaling was applied as supplement in immature Langerhans cell culture. Because Selenium also plays a role in the immune system the TLR-induced IL-23 production of the DCs upon Selenium treatment was analyzed. In the immature Langerhans cell line XS-52 the strongest inducer of IL-23 was TLR4 ligand LPS. Furthermore increased levels of TLR4-induced IL-23 in cells treated with Selenium were detected in a concentration dependent manner. Whereas the IL-23 subunit p40 was upregulated upon Selenium treatment the second subunit p19 was completely unaffected. This effect was detected on mRNA and protein level. In addition, as expected, IFN-gamma inhibited the TLR4-induced IL-23 secretion of both, Selenium treated and untreated cells. In the second part of this thesis p47phox, an organizing protein of the NADPH oxidase was analyzed regarding its potential to regulate IL-12p70 and/or IL-23 secreted by different DC subtypes. Since it was demonstrated that p47phox deficiency is associated with enhanced autoimmunity and chronic inflammation we wanted to prove whether it has a function in addition to that within the NADPH oxidase. We found some hints that p47phox may be interact with proteins of the TLR signaling pathway and thus we hypothesized that p47phox may have a function for the regulation of TLR-mediated cytokine production in DCs. In several experiments with DCs from the spleen of different p47phox deficient mice we detected an increased production of TLR9-induced IL-12p70 compared to wild type cells. In contrast TLR4 stimulation with LPS displayed no significant differences between p47phox deficient and wild type cells. In spleen cells IL-23 was not detected. Confirming the results of this new negative feedback by p47phox on IL-12p70 rats, with a single nucleotide polymorphism in the p47phox gene, were investigated. Interestingly this polymorphism is located in the phosphorylation site of IRAK4, an important kinase in the TLR pathway. In rats with a methionine residue at this position in the p47phox protein enhanced IL-12p70 level were found, compared to the rats with threonine, which can be phosphorylated by IRAK4. All analyzed mice and rats have defects in the NADPH oxidase function due to a non functional p47phox protein which results in a defective ROS production. To determine whether the observed negative feedback mechanism is connected to the lack of ROS production experiments with gp91phox deficient mice, which also have a defective NADPH oxidase function, were performed. In several experiments the enhanced IL-12p70 production in cells from p47phox deficient mice could be confirmed, but no differences between gp91phox deficient and wild type mice have been observed. In further studies was found that the inhibition of the NADPH oxidase function did not alter the negative feedback on TLR9-induced IL-12p70 secretion by p47phox. Interestingly upon treatment with the inhibitor a feedback mechanism in wild type cells also after TLR4 stimulation was observed. Hence, blocking a ROS-dependent TLR4 pathway by the inhibitor uncovered the LPS induced ROS-independent pathway of the TLR4 signaling. These findings strongly approve a NADPH oxidase/ROS-independent function of p47phox in DCs. Because splenic DCs do not secrete IL-23, in vitro differentiated DCs from the bone marrow were investigated regarding the negative feedback mechanism. In DCs from p47phox deficient mice, differentiated with GM-CSF, the upregulation of IL-12p70 was confirmed, whereas Flt3-L cultured DCs did not display the negative feedback. In contrast to IL-12p70 no difference for the IL-23 production between wild type and p47phox deficient cells has been detected. Thus, we concluded that IL-23 production is not regulated by p47phox. IL-12p70 is the major cytokine in the Th1 polarization whereas IL-23 is important for the maintenance and survival of Th17 cells. To prove whether the regulation of IL-12p70 influences the T cell response immunization experiments closely resembling the classical DTH-like protocols were performed. Groups of p47phox deficient and wild type mice received either PBS, OVA alone or mixed with TLR9 ligand CpG2216 in IFA s.c. to activate and polarize naïve T cells towards Th1 or Th17 cells. After ten days isolated lymph node cells were incubated in an ELISA spot assay with or without OVA and the frequency of IFN-gamma and IL-17 producing T cells was quantified. In vitro recall of OVA immunization of wild type and p47phox deficient mice resulted in an increased IFN-gamma and IL-17 frequency in the p47phox deficient cells. The combination with CpG2216 as adjuvant and inducer of the 3rd signal enhanced the frequency of IFN-gamma and IL-17 producing T cells in wild type mice significantly. However, in p47phox deficient cells the IFN-gamma and IL-17 response, being already detectable without in vitro OVA re-stimulation, was strongly augmented upon OVA restimulation. These findings confirmed our in vitro data for IL-12p70. Hence, the data supports our hypothesis that the p47phox dependent regulation of IL-12p70 and the consequences for the T cell response is an important mechanism to prevent uncontrolled immune responses. In the last part of this thesis the immunomodulatory property of vitamin D3 on the IL-12p70 production of DCs was examined. Since it was shown that VD3 influences the differentiation and maturation of monocytes and DCs, splenic DCs from C57BL/6 and BALB/c mice were investigated regarding their IL-12p70 production after VD3 treatment. Spleen cells, stimulated with LPS or CpG2216, exhibited a decreased IL-12p70 production when treated with VD3 before stimulation phase. In contrast treatment with VD3 only during TLR stimulation had no influence on the IL-12p70 production. Since it was demonstrated that VD3 stimulates the expression of p47phox mRNA cells from p47phox deficient mice were also treated with VD3. In initial experiments only a slight inhibition of IL-12p70 has been detected in p47phox deficient cells compared to the wild type. In summary the thesis displays three different possibilities to influence the TLR-induced cytokine secretion of DCs, although with different intensities and specificities.
Die kutane Wundheilung hat die funktionelle Wiederherstellung der Gewebeintegrität nach Schädigung zum Ziel. Sie erfolgt im Sinne einer gesteuerten Kaskade von sequentiellen Ereignissen. Diese umfassen die Hämostase, die Inflammation, die Granulation, die Reepithelialisierung und das Remodeling. Die zugrundeliegenden Prozesse werden von einer Vielzahl proinflammatorischer Zytokine und Wachstumsfaktoren reguliert. Neben diesen Proteinmediatoren ist eine Beteiligung löslicher Kleinmoleküle, wie dem Stickstoffmonoxid (NO), für die Regulation der Wundheilung bekannt.
NO ist ein flüchtiges Radikal, welches enzymatisch durch die Isoformen der Stickstoffmonoxidsynthasen (NOS) aus der Aminosäure L-Arginin synthetisiert wird. NO entfaltet ein breites Spektrum physiologischer und pathophysiologischer Effekte. Dabei ist für die induzierbare NOS (iNOS) eine relevante Beteiligung an epithelialen Prozessen hinreichend dokumentiert. FRANK et al. [1998] konnten eine starke Induktion der iNOS während der kutanen Wundheilung sowie einen funktionellen Zusammenhang zu den NO-Wirkungen auf Keratinozyten zeigen, die in Verbindung mit der enzymatischen Funktion der iNOS stehen.
Eine gestörte kutane Wundheilung wurde auch für Mäuse mit Defizienz der endothelialen NOS (eNOS) beschrieben. Die Beteiligung der eNOS an der Wundheilung war bislang jedoch weitgehend unklar. Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, die Expressionsmuster der eNOS im Wundheilungsverlauf in gesunden und diabetischen Mäusen aufzuzeigen.
In einem kutanen Wundheilungsmodell in Mäusen konnte die Expression von eNOS mRNA und Protein gezeigt werden. Die Expressionskinetik zeigte eine moderate Induktion der eNOS in den frühen Wundheilungsphasen. Diese ließ sich nicht mit einer endothelialen Expressionsänderung erklären, wie es Untersuchungen mit CD31 als pan-endothelialem Marker nahe legten.
Immunhistochemisch konnten Gefäßendothelien des Granulationsgewebes, Keratinozyten der Wundränder, das sich ausbildende Neo-Epithel und Haarfollikel als zusätzliche Quellen der eNOS Proteinexpression in Wunden identifiziert werden. Die eNOS Färbung zeigte sich dabei begrenzt auf die suprabasal gelegenen Keratinozyten der benannten Epithelien. Die Expression der eNOS in Keratinozyten konnte schließlich auch in kultivierten primären humanen Keratinozyten und HaCaT Keratinozyten auf mRNA-Ebene bestätigt werden.
Darüber hinaus zeigte sich ein funktioneller Zusammenhang zwischen eNOS Expression und epithelialer Proliferation: So bildeten eNOS-defiziente Mäuse deutlich reduzierte Wundrandepithelien aus, die durch eine verminderte Proliferation der Keratinozyten charakterisiert waren. Untersuchungen an diabetischen Mäusen (db/db) stützten diesen funktionellen Zusammenhang. In den Expressionskinetiken in diabetischen Tieren zeigte sich eine deutlich reduzierte Expression von eNOS mRNA und Protein vor allem in den späten Wundheilungsphasen.
In der vorliegenden Arbeit werden die zeitliche Expression der eNOS, die Detektion der eNOS in Wunden sowie deren Alteration in diabetischen Mäusen mit Bezug auf ihre funktionelle Bedeutung in der kutanen Wundheilung abschließend diskutiert.
