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Fragestellung: Bei Osteoarthrose (OA) werden die lokalen inflammatorischen Prozesse im Gelenk zunehmend als ursächlich für die Progression der Erkrankung diskutiert. Der Beitrag der CD8+ T-Zellen ist hierbei noch weitestgehend ungeklärt. Ziel dieser Studie war es, bei Gonarthrose [zum vollständigen Text gelangen Sie über die oben angegebene URL]

Th17-Zellen sind CD3+CD4+CD161+CCR6+-Lymphozyten, die nach Stimulation IL-17A, IL-17F und IL-22 produzieren. Dieser T-Zell-Subtyp bildet neben Th1- und Th2-Zellen eine wichtige Säule der T-Zell-vermittelten Pathogen-Elimination und spielt vermutlich auch bei der Pathogenese von Autoimmunerkrankungen und Allergien eine wichtige Rolle. Es wird vermutet, dass Th17-Zellen bei Neugeborenen an der Abwehr von Infektionen durch Bakterien und Pilze an epithelialen Oberflächen beteiligt sein könnten. Th17-Zellen könnten auch an der Pathogenese von chronischen Atemwegserkrankungen beteiligt sein. Vor allem bei der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (Chronic obstructive lung disease, COPD) scheint es durch ein Missverhältnis von proinflammatorischen Th17-Zellen und protektiven Treg-Zellen zu einer anhaltenden Entzündung und zur Bronchus-Obstruktion durch Remodeling zu kommen. In dieser Arbeit sollte untersucht werden, ob bei Neugeborenen bereits Th17-Zellen nachweisbar sind und ob deren Anteil bis zum Erwachsenenalter zunimmt. Zusätzlich sollte die Stimulation von Th17-Zellen zur IL-17-Produktion beobachtet werden. Außerdem sollte die Frage geklärt werden, ob COPD-Patienten einen größeren Anteil an Th17-Zellen ausweisen als gesunde Erwachsene und ob es einen Zusammenhang zum Maß der Atemwegsobstruktion gibt. Zur Klärung der genannten Fragestellungen wurden native Th17-Zellen mit den Oberflächenmerkmalen CD3+CD4+CD161+CCR6+ durchflusszytometrisch bestimmt. Eine weitere durchflusszytometrische Bestimmung wurde an Zellen nach Kurzzeitstimulation mit Ionomycin und den Merkmalen CD3+CD4+IL-17+ durchgeführt. Zusätzlich wurde an Zellen vor und nach Kurzzeitstimulation eine qPCR zur Untersuchung der Expression von RORɣt und IL-17 durchgeführt. Mit dieser Arbeit konnte mittels Durchflusszytometrie gezeigt werden, dass im Nabelschnurblut von 17 Neugeborenen bereits native Th17-Zellen vorhanden waren und durch eine Kurzzeitstimulation mit Ionomycin zur IL-17-Sekretion angeregt werden konnten. Der Anteil der stimulierbaren Th17-Zellen von Neugeborenen nahm mit dem Gestationsalter zu (p < 0,05). Außerdem nahm die Anzahl der zirkulierenden Th17-Zellen im peripheren Blut mit dem Lebensalter vom Neugeborenenalter über das Kindesalter (21 gesunde Probanden) bis zum Erwachsenenalter (13 gesunde Probanden) zu (p < 0,01). Auf Genebene konnte, wie schon in früheren Studien, gezeigt werden, dass die Expression von RORɣt mit zunehmender Reife von Neugeborenen abnahm, was vermuten lässt, dass bei zunehmender Unreife eine Prädisposition zur Th17-Zell-Antwort vorliegt. Es kann aber nicht ausgeschlossen werden, dass die im Vergleich zu Reifgeborenen geringeren Anteile und die geringere Stimulierbarkeit der Th17-Zellen von Frühgeborenen zu deren erhöhter Infektionsanfälligkeit beiträgt. In dieser Arbeit unterschieden sich die Anteile an Th17-Zellen nicht signifikant zwischen 13 gesunden erwachsenen Probanden und 13 Patienten mit nachgewiesener COPD. Hingegen korrelierte der Th17-Zell-Anteil an den Th-Zellen negativ mit der Einsekundenkapazität (p < 0,05) und somit mit dem Maß der Atemwegsobstruktion. Daher könnten sich Th17-Zellen als zusätzlicher Biomarker für die Verlaufskontrolle bei COPD eignen., Th17-cells are CD3+CD4+CD161+CCR6+-lymphocytes which are able to produce IL-17A, IL-17F and IL-22 after stimulation. In addition to Th1- and Th2-cells, this T-cell subtype is an important pillar of T-cell-mediated pathogen elimination and is believed to play an important role in the pathogenesis of autoimmune diseases and allergies. This T-cell subtype appears to be involved in the defense against bacterial and fungal infections on epithelial surfaces, especially in premature infants and full-term newborns. Th17-cells are also involved in the pathogenesis of chronic respiratory disease. Especially Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) seems to be associated with persistent inflammation and bronchial obstruction caused by remodeling due to a mismatch of pro-inflammatory Th17-cells and protective Treg-cells. The aim of this study was to investigate whether Th17-cells are already detectable in neonates and whether their proportion increases until adulthood. In addition, stimulation for IL-17 production should be observed. In addition, the question should be clarified whether COPD patients have a higher proportion of Th17-cells and whether there is a connection to the measure of airway obstruction. To clarify the above question, native Th17-cells with the surface characteristics CD3+ CD4+CD161+CCR6+ were determined by flow cytometry. A further flow cytometric determination was performed on cells after short-term stimulation with ionomycin and the characteristics CD3+CD4+IL-17+. In addition, qPCR was used on cells before and after short-term stimulation to study the expression of RORɣt and IL-17. Using flow cytometry, this work demonstrated that Th17-cells were already present in the umbilical cord blood of 17 neonates and could be stimulated to induce IL-17 secretion by short-term stimulation with ionomycin. This stimulability of newborn Th17-cells increased with gestational age (p < 0,05). In addition, the number of circulating Th17 cells in the peripheral blood increased from neonatal age to infancy (21 healthy subjects) to adulthood (13 healthy subjects) (p < 0,01). At the gene level, as in previous studies, it could be shown that RORɣt expression declined with increasing maturity of newborns, suggesting that predilection for the Th17 cell response is associated with increasing immaturity. It can’t be excluded, that the increased susceptibility to infections of premature infants is a result of the low Th17-cell stimulability. It is thought that Th17-cells play a role in the pathogenesis of COPD. In this study, the proportion of Th17-cell did not differ significantly between 13 healthy volunteers and 13 patients with COPD. In contrast, the Th17-cell fraction of Th cells correlated negatively with the one second capacity (p < 0,05). Therefore, Th17-cells may be useful as biomarkers for COPD.

Fragestellung: Für die Immunreaktion des Organismus auf Trauma konnte bereits gezeigt werden, dass Thrombozyten und CD4+ regulatorische T-Zellen (CD4+ Tregs) daran teilhaben und miteinander interagieren, auch Th17-Zellen und ihr Schlüsselzytokin IL-17A sind im traumatologischen Setting[zum vollständigen Text gelangen Sie über die oben angegebene URL], Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2019)

Proinsulin, ein wichtiges Autoantigen für die Entstehung des Typ 1 Diabetes mellitus (T1DM), wird von antigenpräsentierenden Zellen (APCs) aufgenommen und von Cathepsinen gespalten. Die resultierenden Peptide werden auf Haupthistokompatibilitätskomplexe (MHC) II geladen, zur Oberfläche transportiert und dort bestimmten T-Helfer-Zellen, sogenannte diabetogene T Zellen, präsentiert. Die Aktivierung dieser diabetogenen T-Zellen führt zur Sekretion von Zytokinen, welche mitursächlich für die Zerstörung von ß-Zellen im Pankreas und der Entstehung eines T1DM sind. P21 (QCCTSICSLYQLENYCN), ein Peptid des Proinsulins, ist bereits als ein humanes T-Zell-Epitop beschrieben, welches diabetogene T-Zellen aktiviert. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob der spezifische Austausch von Aminosäuren dieses T-Zell-Epitops vor Zerstörung durch Cathepsine schützt. Hergestellt wurden diese veränderten Peptidliganden (APLs), indem potentielle Cathepsin-Schnittstellen durch bestimmte Aminosäuren ausgetauscht wurden. Anschließend wurden die so generierten proteaseresistente APLs (prAPLs) mit Hilfe eines spezifischen T-Zell-Assays getestet, um festzustellen, ob diese prAPLs in der Lage wären, das Zytokinprofil (TNF-alpha, IFN-gamma, IL-6, IL-17, TGF-beta 1) zu verändern. Dabei wurden periphere mononucleären Zellen des Blutes (PBMCs) von T1DM-, T2DM-Patienten oder gesunden Kontrollprobanden mit verschiedenen prAPLs inkubiert und die Zytokinsekretion über ELISA detektiert. Die Sekretion der Zytokine variierte abhängig von den Donoren, jedoch konnte keine gemeinsame signifikante Veränderung im Zytokinprofil festgestellt werden. Besonders auffallend war, dass eines der prAPLs (P21 Mu3) die Sekretion von IFN-gamma von PBMCs der Kontrollprobanden induzierte, welches zumindest für die Aktivierung von diabetogenen T-Zellen und daher zur Untersuchung deren Eigenschaften Verwendung finden könnte. Des Weiteren war P21 Mu3 zu 30 % vor proteolytischem Verdau geschützt und kann somit die Basis für weitere prAPLs dienen.

Interleukin 17 produzierende T-Zellen repräsentieren einen eigenen T-Zell Subtyp, der sowohl bei der antimikrobiellen Abwehr als auch bei Autoimmunerkrankungen wie dem systemische Lupus Erythematodes (SLE)beteiligt ist. SLE T-Zellen können gekennzeichnet sein durch eine verminderte Produktion von IL-2, während die Expression von IL-17 und IL-21 erhöht ist. Der cAMP response element modulator alpha (CREMalpha) stellt eine mögliche Verbindung zwischen dieser gegensätzlichen Interleukinproduktion dar. Um den Einfluss von CREMalpha auf die T-Zell-Physiologie in vivo zu untersuchen, wurde im Rahmen dieser Doktorarbeit eine transgene Maus generiert, die CREMalpha spezifisch in T-Zellen überexpremiert. Die transgenen T-Zellen sind gekennzeichnet durch eine verminderte CD3 zeta Ketten-Expression, ein verstärktes Kalziumsignal, eine verminderte IL-2-Expression und eine gesteigerte Produktion von IL-17 und CREMalpha und entsprechen so in weiten Teilen der Pathophysiologie von SLE T-Zellen.