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CD163+ Microglia/Makrophagen: eine antiinflammatorische Subpopulation nach akuter experimenteller Rückenmarkverletzung
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Veröffentlicht: | 23. Oktober 2013 |
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Fragestellung: Traumatische spinale Verletzungen führen zu einer entzündlichen Reaktion des Rückenmarkes, die nicht nur zu erheblichen Folgeschäden führt, sondern auch zum Heilungsprozess beitragen kann. Anti-entzündliche Behandlungsansätze müssen daher auf die beteiligten Zellen der Immunantwort sowie deren Funktion/zeitlichen Verlauf abgestimmt sein. Makrophagen scheinen hierbei eine Schlüsselrolle zu spielen. CD163+Makrophagen wurden bisher in der späten Phase der Herunterregulierung der Entzündungsantwort sowie in chronischen Entzündungen charakterisiert, jedoch wirken sie auch als Hämoglobin-Transporter und bieten entzündungshemmende Aktivitäten. In Bezug auf Rückenmarkverletzungen sind diese Prozesse jedoch nicht hinreichend geklärt. Ziel war es daher die Anreicherung und Funktion von CD163+Mikroglia/Makrophagen bei akuten Rückenmarkverletzungen zu untersuchen.
Methodik: Es wurden 8-12 Wo. alte Lewis-Ratten hinsichtlich eines Modells zur Rückenmarkverletzung randomisiert und nach 3, 7, 14, 28 oder 42 d perfundiert. Nach Durchführung einer monosegmentalen Laminektomie Th8 erfolgte die Erzeugung einer standardisierten traumatischen Rückenmarkverletzung mittels eines Impactors. Die anschließende immunhistochemische Analyse erfolgte anhand Paraffin-eingebetteter Schnitten. Hierzu wurde ein polyglonaler Maus-Antikörper wurde gegen CD163 verwendet. Der Antikörperkomplex wurde mittels Peroxidase-konjugiertem Streptavidin-Biotin unter Verwendung von Diaminobenzidin Substrat und Gegenfärbung mit Mayers Hämalaun visualisiert. Die Zellen wurden in 10 High-Power-Feldern (40x Vergrößerung) im Läsionsbereich und im Randbereich gezählt. Sham-operierte Tiere wurden ebenfalls analysiert. Die Daten wurden als Mittelwert/Standardabweichung berechnet.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: 26 Rückenmarkpräparate nach Kontusionsverletzung wurden ausgewertet. Das Färbemuster zeigte eine zytoplasmatische und membranöse CD163 Expression. Negativkontrollen sowie sham-operierte Tieren zeigten keine CD163 Anfärbung. Durch die Analyse der Anzahl und Verteilung der CD163+Zellen ergab sich ein striktes Läsionsbezogenes Verteilungsmuster. Hierbei akkumulierten CD163+Zellen im nekrotischen Läsionsgebiet, im peri-läsionären Gebiet sowie in den perivaskulären Virchow-Robin-Räumen. In den Bereichen der primären Verletzung sowie des Sekundärschadens zeigte sich bis zum 7.d eine starke Zunahme der CD163 +Zellen, welche bis zur 6. Wo erhöht blieb. Desweiteren erfolgten Doppelfärbungen mit CD31, Hämoxygenase 1 und IL-10 zur Charakterisierung der funktionalen Aspekte der CD163+Zellen.
In den akuten Läsionsbereichen sowie dem Rand chronischer Läsionen zeigte sich eine starke Akkumulation CD163+ Mikroglia/ Makrophagen. Darüber hinaus konnte in Doppelfärbungen eine antiinflammatorische Funktion der parenchymalen sowie perivaskulären CD163+ Zellen nachgewiesen werden. Dieser Eigenschaften könnten zur Resolution der Entzündungsantwort nach Rückenmarkverletzung beitragen und somit eine weitere Ausbreitung des Sekundärschadens verhindern.