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Regulatorische IL-10 Effekte im TLR7-induzierten Lupusmodell
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Published: | August 30, 2023 |
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Einleitung: Ein zentraler Bestandteil in der Pathogenese des systemischen Lupus erythemtodes (SLE) ist die komplexe Entstehung der, durch Umweltfaktoren und genetische Einflüsse getriggerten Immundysregulation. Die Rolle von IL-10 in diesem Kontext ist bisher noch unzureichend verstanden. Traditionell als klassisch anti-inflammatorisches Zytokin verstanden, wurden vermehrt in den letzten Jahrzehnten pro-inflammatorische Effekte von IL-10 beschrieben. So etwa die immunstimulatorischen Effekte auf B Zellen, deren Proliferation und Differenzierung in Plasmazellen IL-10 unterstützt [1]. Im Gegensatz dazu wurden zuletzt auf zellulärer Ebene auch weitere anti-inflammatorische Effekte berichtet, wie etwa die Induktion von induzierten T regulatorischen Zellen (iTreg) über einen STAT3-vermittelten Pathway [2]. Ziel dieser Arbeit war es, verschiedene immunmodulierende Effekte von IL-10 im murinen Lupus besser zu verstehen.
Methoden: Als Modellorganismus zur Bearbeitung unserer Fragestellungen verwendeten wir ein Toll-like-Rezeptor 7 (TLR-7)-induziertes Lupus-Mausmodell, indem wir C57BL/6 Mäuse dreimal wöchentlich über einen Zeitraum von insgesamt 12 Wochen einer epikutanen Behandlung mit Imiquimod (Toll-like-Rezeptor 7 Stimulation) unterzogen [3]. Zur Untersuchung des Einflusses von IL-10, wurden die Mäuse in den letzten 6 Wochen wöchentlich mit 150μg anti-IL10R oder Isotypkontrolle behandelt. Immunzellen aus der Milz wurden anschließend mittels Durchflusszytometrie phänotypisch charakterisiert. Mittels Bestimmung der anti-nukleären Antikörper (ANA)-Titer, des Ausmaßes der Lymphoproliferation und der Quantifizierung von Nieren-infiltrierenden Leukozyten wurde der Krankheitsstatus nach anti-IL10R Behandlung mit dem der Kontrolltiere verglichen. Die Aktivierung verschiedener IL-10R Signalwege (JAK/STAT und PI3K-AKT) wurde auf Treg und CD4+ Effektor-T-Zellen (Teff) nach in vitro Behandlung mit rekombinantem IL-10 beurteilt.
Ergebnisse: Wir konnten milde protektive Effekte von IL-10 auf den Verlauf der Erkrankung beobachten; insbesondere zeigten sich leicht höhere ANA Titer und eine vermehrte Infiltration von Leukozyten in Nieren der anti-IL-10R-behandelten Gruppe. Was Einflüsse von IL-10 auf den Immunstatus angeht, konnten wir im B-Zell-Kompartiment nach anti-IL-10R Behandlung keine signifikanten Veränderungen beobachten. Dagegen führte die anti-IL-10R Behandlung zu einer signifikanten Steigerung monozytärer Zellen und neutrophiler Granulozyten. Im T-Zell Kompartiment zeigten sich pro- und anti-inflammatorische Effekte. Unter anti-IL-10R Behandlung reduzierte sich die Anzahl an IL-10-exprimierenden CD4+ T-Zellen und Tregs. Weiter zeigte sich eine Reduktion von IFNγ-exprimierenden und eine Steigerung von IL-17-exprimierenden CD4+ T Zellen. Nach in vitro Inkubation von Splenozyten mit IL-10 zeigte sich eine Aktivierung von pSTAT1 und pSTAT3 in Treg und Teff, wobei in Tregs insbesondere die pSTAT3 Aktivierung signifikant stärker ausfiel. PAKT wurde nach IL-10 Behandlung der Zellen in Treg und Teff gleichermaßen signifikant herunterreguliert.
Schlussfolgerung: In der Zusammenschau der Daten konnten wir schwache anti-inflammatorische Effekte von IL-10 auf den klinischen Verlauf des murinen TLR-7-induzierten Lupus-Modells sehen. Dies deckt sich mit den überwiegend anti-inflammatorischen immunologischen Effekten, die die möglicherweise gleichzeitig induzierten pro-inflammatorischen Effekte von IL-10 überwiegen. Auch auf Ebene der Signaltransduktion waren die IL-10 Effekte in anti-inflammatorischen Treg stärker ausgeprägt als auf Teff, wobei die Unterschiede in der pSTAT3 Aktivierung am stärksten waren.
Literatur
- 1.
- Itoh K, Hirohata S. The role of IL-10 in human B cell activation, proliferation, and differentiation. J Immunol. 1995 May 1;154(9):4341-50.
- 2.
- Hsu P, Santner-Nanan B, Hu M, Skarratt K, Lee CH, Stormon M, Wong M, Fuller SJ, Nanan R. IL-10 Potentiates Differentiation of Human Induced Regulatory T Cells via STAT3 and Foxo1. J Immunol. 2015 Oct 15;195(8):3665-74. DOI: 10.4049/jimmunol.1402898
- 3.
- Yokogawa M, Takaishi M, Nakajima K, Kamijima R, Fujimoto C, Kataoka S, Terada Y, Sano S. Epicutaneous application of toll-like receptor 7 agonists leads to systemic autoimmunity in wild-type mice: a new model of systemic Lupus erythematosus. Arthritis Rheumatol. 2014 Mar;66(3):694-706. DOI: 10.1002/art.38298
- 4.
- Yasuda K, Takeuchi Y, Hirota K. The pathogenicity of Th17 cells in autoimmune diseases. Semin Immunopathol. 2019 May;41(3):283-97. doi: 10.1007/s00281-019-00733-8
- 5.
- Hutchins AP, Diez D, Miranda-Saavedra D. The IL-10/STAT3-mediated anti-inflammatory response: recent developments and future challenges. Brief Funct Genomics. 2013 Nov;12(6):489-98. DOI: 10.1093/bfgp/elt028