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Diagnostic Endoscopic Ultrasound in Pancreatology: Focus on Normal Variants and Pancreatic Masses
Full text linkBackground: Endoscopic ultrasound (EUS) is a main tool in gastroenterology for both diagnosis and exclusion of pancreatic pathology. It allows minimally invasive assessment of various diseases or anatomic variations affecting the pancreas also with the help of new Doppler technologies, elastography, contrast-enhanced imaging including post hoc image processing with quantification analyses, three-dimensional reconstruction, and artificial intelligence. EUS also allows interventional direct access to the pancreatic parenchyma and the retroperitoneal space, to the pancreatic duct, pancreatic masses, cysts, and vascular structures. Summary: This review aimed to summarize new developments of EUS in the field of pancreatology. We highlight the role of EUS in evaluating pancreatic pathology by describing normal anatomic variants like pancreas divisum, pancreatic lipomatosis, pancreatic fibrosis in the elderly and characterizing pancreatic masses, both in the context of chronic pancreatitis and within healthy pancreatic parenchyma. EUS is considered the optimal imaging modality for pancreatic masses of uncertain dignity and allows both cytological diagnosis and histology, which is essential not only for neoplastic conditions but also for tailoring therapy for benign inflammatory conditions. Key Messages: EUS plays an indispensable role in pancreatology and the development of new diagnostic and interventional approaches to the retroperitoneal space and the pancreas exponentially increased over the last years. The development of computer-aided diagnosis and artificial intelligence algorithms hold the potential to overcome the obstacles associated with interobserver variability and will most likely support decision-making in the management of pancreatic disease
Endoscopic Ultrasound in Pancreatology: Focus on Inflammatory Diseases and Interventions
Full text linkBackground: Endoscopic ultrasound (EUS) is a main tool in pancreatology for both diagnosis and therapy. It allows minimally invasive differentiation of various diseases, with a minimal degree of inflammation or anatomic variations. EUS also enables interventional direct access to the pancreatic parenchyma and the retroperitoneal space, the pancreatic duct, the pancreatic masses, cysts, vascular structures for diagnostic and therapeutic purposes. Summary: This review aimed to summarize the new developments of EUS in the field of pancreatology, with special interest on inflammation and interventions. EUS enables way to perform pseudocyst drainage, necrosectomy, transenteral drainage and transenteric access of the main pancreatic duct, or the direct visualization or therapy of vascular structures adjacent to the pancreas. Key messages: EUS has a deep impact on pancreatology, and the development of new diagnostic and interventional approaches to the retroperitoneal space and the pancreas has increased in the last years exponentially, allowing minimal invasive diagnostics and therapy and avoiding surgery and percutaneous therapy
Effekte der Integration von Kollagen in einem Poly-ϵ-caprolacton-basierten Nanofasermaterial zur Herstellung eines bioartifiziellen Gefäßersatzes
Full text linkDie Erforschung und Herstellung von bioartifiziellen Gefäßprothesen, so genannten „tissue engineered vascular grafts“ (TEVG) stellt ein zentrales und wachsendes Feld im Bereich des Tissue Engineerings dar. Forscher rund um den Globus befassen sich mit der Suche nach einer Lösung für eines der elementaren Probleme der kardiovaskulären und regenerativen Medizin - der Versorgung verschiedener Gewebe mit Sauerstoff und Nährstoffen, sowie den Abtransport anfallender Stoffwechselendprodukte.
Bisweilen werden verschiedene Gefäßprothesen aus Polyurethan (PU), Dacron® oder Teflon® verwendet, welche jedoch langfristig keine zufriedenstellenden Ergebnisse aufweisen.
Seit geraumer Zeit steht das Elektrospinnen von Biopolymeren und nativen Proteinen im Fokus der Wissenschaft. Hierbei werden Nanofasern erstellt, welche die extrazelluläre Matrix (ECM) verschiedener Gewebe, in diesem Fall von Gefäßen, imitieren und somit die Beschichtung mit Gewebe-spezifischen Zellen fördern sollen. Diese bioartifiziell hergestellten Gefäßprothesen könnten möglicherweise in Zukunft überlegene Flusseigenschaften zeigen und somit die insbesondere bei niedrigen Flussraten häufig thrombosierenden Prothesen heutiger Tage ablösen. Folglich stellen TEVGs eine potenzielle Lösung für die oben genannte Problematik dar.
Unter den stark erforschten Materialzusammensetzungen zeigen Poly-ε-caprolacton (PCL)/Kollagen TEVGs bereits gute Ergebnisse hinsichtlich der Biomechanik und den supportiven Eigenschaften für verschiedene Zelltypen.
Unter der Annahme, dass es einen positiven Zusammenhang zwischen der beigefügten Rate an Kollagen Typ I und den Zell-supportiven Eigenschaften des Materialgemischs gibt, stellten wir plane, elektrogesponnene PCL-Scaffolds mit unterschiedlichen Beimengungen an Kollagen Typ I (zwischen 0% und 75%) her. Es wurden in vitro Biokompatibilitäts- und Morphologiestudien mit einer murinen endothelialen Progenitorzelllinie (T17b EPCs) durchgeführt, um die ideale Zusammensetzung von PCL und Kollagen Typ I zu bestimmen. Hierbei wurden T17b EPCs auf den verschiedenen Scaffolds ausgesät und über 72 Stunden mit einer Kontrollgruppe verglichen. Als Kontrollgruppe dienten T17b EPCs, die auf Gelatine ausgesät wurden. Im Fokus unserer Untersuchung standen die Proliferation, Apoptose, Zellmorphologie und Funktionalität hinsichtlich der Produktion endotheltypischer Botenstoffe. Hierbei erfolgten standardisierte Tests mittels WST-8, BrdU, Cell Death Detection ELISA und Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF)-ELISA. Darüber hinaus erfolgten elektronenmikroskopische und Immunfluoreszenz-mikroskopische Analysen der Zell-beladenen Scaffolds. Entgegen unserer Annahmen zeigten sich nicht nur positive, sondern auch negative Effekte durch die Kollagenbeimischung. So ließen sich beispielsweise positive Effekte durch Kollagenbeimischungen auf die Zellviabilität (WST-8 Assay) und insbesondere Funktion nachweisen. Letzteres erfolgte durch den Nachweis der Produktion gewebespezifischer Effektormoleküle (hier: VEGF). In diesem Zusammenhang zeigte sich nach 72h eine statistisch signifikante Zunahme metabolisch aktiver Zellen bis zu einem Kollagenanteil von 25%. Des Weiteren ermittelten wir eine signifikant erhöhte VEGF Produktion ab 25% Kollagenanteil des Biomaterials. Dem gegenüber steht jedoch ein Verlust der Endothel – typischen Pflasterstein- artigen Monozellschicht bei Kollagenbeimengungen >25%. Darüber hinaus zeigte bereits reines PCL erstaunliche Eigenschaften hinsichtlich der Zellproliferation und Morphologie. Wir konnten in der reinen PCL Gruppe nach 72h eine gegenüber allen Kollagengruppen überlegene Proliferationsrate bei vergleichbarer Apoptoserate beobachten. Die auf reinem PCL Nanofaserscaffolds ausgesäten T17b EPCs nahmen bereits eine Endothel-typische Morphologie an.
Zusammenfassend ließ sich durch unseren Versuchsaufbau demonstrieren, dass eine Poly-ε-caprolacton : Kollagen I – ratio von 75 : 25% (3:1) hinsichtlich der Herstellung von so genannten Tissue Engineered Vascular Grafts zu präferieren ist
Spezifische Eigenschaften der anti-Neutrophilen zytoplasmatischen Antikörper bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen und deren Nachweis durch einen neuartigen, durchflusszytometrischen Test basierend auf Neutrophil Extracelullar Traps
Full text linkBackground:
Anti-neutrophil-cytoplasmic antibodies (ANCA) are auto-antibodies directed against components of neutrophil granulocytes and may be found in various inflammatory conditions, like small-vessel vasculitis or ulcerative colitis (UC). Routine ANCA screening is performed on ethanol-fixed neutrophils using indirect immunofluorescence technique. Yet, how neutrophil granule proteins become available to immunologic presentation is a matter of debate. In recent years, various studies have shown that neutrophils are able to extrude their chromatin decorated with granular proteins as neutrophil extracelullar traps (NETs).
Aim:
This thesis aimed to show that (I) ANCA immunoreactivity may be found on NETs and (II) NETs may serve as a useful tool in a novel approach for ANCA detection.
Methods:
Sera from patients suffering from either ANCA-associated vasculitis (n = 10), UC (n = 30) or sera from patients without diagnosed ANCA-associated diseases (n = 20), respectively, were subjected to indirect immunofluorescence and a newly developed method to detect ANCA by flow cytometry employing microbead technology.
Results:
ANCA-related immunofluorescence was readily detectable on ethanol-fixed NETs, establishing NETs as a structure carrying ANCA target antigens. Moreover, we observed that neutrophils form NETs in response to microbeads and stick to the surface of these beads. Using these NET-coated microbeads in flow cytometry, we were capable of reliably detecting p-ANCA, c-ANCA, and a-ANCA in tested patient sera. UC-related complex DNase-1-sensitive ANCA (NET-ANCA) antigens were also detected on NET-coated microbeads.
Conclusion:
The results confirm that NETs carry ANCA target antigens and can be used as a substrate for ANCA detection using indirect immunofluorescence technique. Furthermore, NET-coated microbeads may be commercially developed as a novel tool for automated ANCA screening assays using flow cytometry.Hintergrund:
Anti-Neutrophile zytoplasmatische Antikörper (ANCA) sind Autoantikörper, die sich gegen Bestandteile neutrophiler Granulozyten richten und an diversen entzündlichen Erkrankungen, wie beispielsweise primären Vaskulitiden kleiner Gefäße oder der Colitis Ulcerosa (CU), beteiligt sind. In der klinischen Standarddiagnostik wird das ANCA-Screening mit Hilfe indirekter Immunfluoreszenz auf Ethanol-fixierten neutrophilen Granulozyten durchgeführt. Eine besondere Herausforderung stellt die Detektion der atypischen ANCA der CU dar, da hier wahrscheinlich eine Vielzahl diverser Antigene an unterschiedlichen intrazellulären Lokalisationen unter funktioneller Beteiligung von Chromatin eine Rolle spielt. Es steht zur Diskussion, auf welchem Weg die granulären Proteine der neutrophilen Granulozyten im Körper zur immunologischen Präsentation verfügbar werden. In den letzten Jahren haben zahlreiche Studien gezeigt, dass neutrophile Granulozyten in der Lage sind, mit granulären Proteinen bestücktes Chromatin als neutrophile extrazelluläre Fallen (Neutrophil Extracellular Traps/NETs) auszustoßen. Hierdurch könnten mögliche granuläre und nukleäre ANCA-Antigene im extrazellulären Raum dem Immunsystem präsentiert werden.
Ziele:
Im Rahmen meiner Dissertation stellte ich die Hypothese auf, dass (I) ANCA-Immunoreaktivität auf NETs gefunden werden kann und (II) NETs als nützliches Hilfsmittel für eine neuartige Vorgehensweise in der ANCA-Diagnostik genutzt werden können.
Methoden:
Die verwendeten Seren stammten von Patienten, die entweder an einer ANCA-assoziierten Vaskulitis (n=10) oder Colitis Ulcerosa (n=30) erkrankt waren, beziehungsweise Patientenseren, die mit keiner diagnostizierten ANCA-assoziierten Erkrankung in Zusammenhang standen (n=20). Diese Seren wurden mit Hilfe indirekter Immunfluoreszenz auf Ethanol-fixierten neutrophilen Granulozyten und NETs untersucht. Darüber hinaus wurde eine neu entwickelte, durchflusszytometrische ANCA-Nachweismethode entwickelt und eingesetzt, die auf der Verwendung von zuvor mit NETs beschichteten Microbeads basierte.
Ergebnisse und Beobachtungen:
Auf Ethanol-fixierten NETs konnte eine spezifische ANCA-Bindung mit Hilfe von Immunfluoreszenz nachgewiesen werden. NETs tragen somit Zielantigene der ANCA. Des Weiteren wurde beobachtet, dass neutrophile Granulozyten NETs als Reaktion auf den Kontakt mit Microbeads bildeten und diese NETs an der Oberfläche der Beads haften blieben. Indem diese mit NETS-beschichteten Microbeads im Durchflusszytometer verwendet wurden, gelang es, pANCA, cANCA und aANCA zuverlässig in den getesteten Patientensera nachzuweisen. Die Antigene von CU-assoziierten, komplexen, DNase-1-sensiblen ANCA (NET-ANCA) wurden ebenfalls auf mit NETs beschichteten Microbeads erfasst.
Schlussfolgerungen:
Die Ergebnisse der Arbeit bestätigen, dass NETs ANCA-Antigene tragen und als Substrat in der ANCA-Detektion durch indirekte Immunfluoreszenz eingesetzt werden können. Darüber hinaus könnten mit NETs beschichtete Microbeads als neu entwickeltes Hilfsmittel für eine durchflusszytometrische ANCA-Screening Technik zu einem neuartigen kommerziellen Routinetest weiterentwickelt werden
Ästhetisch-funktionelle Füllungen im Seitenzahnbereich mit Flowable-Kompositen - Möglichkeiten und Grenzen
Full text link1. Zusammenfassung
1.1. Hintergrund und Ziele
In der modernen Zahnheilkunde rückt die Ästhetik dentaler Füllungen neben ihrer optimalen Funktion immer mehr in den Vordergrund. Trotz zahnfarbener, hochwertiger Füllungsmateri-alien bereitet es Schwierigkeiten eine naturgetreue, okklusionstechnisch korrekte und ästhe-tisch ansprechende Kaufläche zu gestalten. Nachdem verschiedenste Techniken mit festen Kompositen zwar eine Verbesserung brachten, jedoch noch nicht als optimal angesehen wer-den können, wurden in dieser Arbeit fließfähige Komposite auf ihr Potential untersucht. Ne-ben der Untersuchung der benetzenden Eigenschaften dieser „Flowables“ wurden erstmals Füllungen mit fließfähigen Kompositen, angelehnt an die Aufwachstechnik nach PAYNE und LUNDEEN, an experimentellen Kavitäten getestet.
1.2. Material und Methode
Zum einen wurden Versuche an Dentin von extrahierten Zähnen, zum anderen an Kunst-stoffzähnen mit präparierten Kavitäten durchgeführt. Bei den Dentinversuchen wurde der auftretende Kontaktwinkel zwischen Flowable (Clearfil Majesty ES Flow - Kuraray Noritake, Tokio, Japan) und Dentin untersucht. Dabei wurden mehrere Parameter variiert: neben rei-nem Dentin wurden Proben mit geätztem Dentin, mit zusätzlich aufgetragenem Adhäsiv (Syn-tac - Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) und mit geätztem, mit Adhäsiv und Bonding (Heliobond - Ivoclar Vivadent) vorbereiteten Dentinflächen erstellt. Außerdem wurde der Einfluss der Zeit und der Änderung der Flowablemenge über den variierenden Durchmesser der Flowable-Probe auf den Kontaktwinkel untersucht. Die Versuche an den Kunststoffzäh-nen sollten Ablauf, Aussehen, Reproduzierbarkeit und Grenzen zeigen. Es sollten Vergleiche zur klassischen Inkrementtechnik gezogen werden, wie sie bei Kondensable-Kompositen zur Anwendung kommt.
1.3. Ergebnisse
Nach der Applikation einer 27 mg Flowable-Probe (15 µl) auf das Dentin wurde ein Kon-taktwinkel von 90 - 95° mit leichten Varianzen je nach erfolgter Vorbehandlung des Dentins gemessen. Nach Ablauf von 2 Minuten hatten sich die Kontaktwinkel alle um circa 10 - 25° verkleinert. Ähnliches ließ sich beobachten bei stetig zunehmendem Probendurchmesser und somit der verwendeten Flowablemenge. Je größer der Durchmesser wurde, desto kleiner wur-de der Kontaktwinkel. 1,0 - 1,5 mm Vergrößerung des Durchmessers bewirkten eine Winke-länderung um 0,9 - 21,4°. Die Abnahme des Kontaktwinkels fiel dabei je nach Ausrichtung der Dentinprobe und erfolgter Vorbehandlung unterschiedlich stark aus. So verkleinerte sich der Kontaktwinkel mit Adhäsiv bzw. Adhäsiv und Bonding wegen der hydrophoben Vorbe-handlung des Dentins schneller. Deutlich höher fiel die Abnahme der Kontaktwinkel bei ver-tikaler Ausrichtung der Probe aus. Dies wurde auf die Schwerkraft zurückgeführt, die sich ohne „Kavitätenboden“ stärker auswirkte. Ab welchem Winkel und Durchmesser ein Kon-taktwinkel an einer freien Kante - ähnlich eines zervikalen Kavitätenrandes, einer Black V-Kavität - nicht mehr gehalten werden kann, wurde ebenfalls in Abhängigkeit von der Vorbe-handlung bestimmt. Ein Auftrag der Flowable-Probe mit 1 mm Abstand zur Kante ergab Wer-te zwischen 1,7 und 1,9 mm bzw. Winkel zwischen 188,3 und 210,4°. Bei 2 mm Abstand zur Kante nahmen die Werte für beide Parameter ab. Die Versuche an den Kunststoffzähnen ergaben, dass sie reproduzierbar zu einem ästhetischen Ergebnis führen können. Um Ästhetik objektiv beurteilen zu können, wurden die beim Legen der Füllungen entstandenen Fissuren-winkel bestimmt. Bei der konventionellen Inkrementtechnik betrug der Winkel im Mittel 85°, bei der neu getesteten Methode 91° (reine Flowableform) bzw. 110° (Mischform aus Flowab-le und Kondensable). Grenzen von Flowable-Kompositen müssen beim Aufbau einer ganzen Zahnkrone gesehen werden. Dies liefert sowohl vom Zeitaufwand als auch ästhetisch gese-hen kein zufriedenstellendes Ergebnis.
1.4. Klinische Schlussfolgerungen
Bis dato wurden Flowable-Komposite aufgrund ihrer verminderten mechanischen Eigen-schaften und ihrer ungewohnten Handhabung nicht für die Verwendung für ausgedehnte Füllungen im stark belasteten Seitenzahnbereich in Betracht gezogen. Die Versuche konnten zeigen, dass bei einer weiteren Verbesserung der mechanischen Eigenschaften ästhetischen Füllungen mit fließfähigen Kompositen nach dem Prinzip der Aufwachstechnik nach PAYNE und LUNDEEN nichts entgegensteht. Sie sind im Gegensatz zu den Kondensable-Kompositen dazu in der Lage, sowohl die gesamte Kavität zu benetzen und so Mikroleakages zu verhin-dern, als auch genügend Standfestigkeit aufzubringen um konvexe Höckerabhänge und somit ein natürliches Fissurenrelief zu gestalten
Evaluation des angiogenetischen Effekts von VEGF165 und bFGF im Subkutanmodell der Ratte
Full text linkin vivo Dosisfindungsstudie des angiogenetischen Effektes der Wachstumsfaktoren VEGF und bFGF in einem auf Fibringel basierendem Drug Delivery Systems im Subkutanmodell der Ratt
Auswirkungen von pränatalem Stress auf die Expression und Entwicklung von HPA-Achsen assoziierten Genen im Hypothalamus von Mäusen während der Entwicklung.
Full text linkDie vorliegende Arbeit hatte das Ziel, die zuvor in zahlreichen Arbeiten postulierten Auswirkungen von Pränatalem Stress auf die Expression von mit der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrindenachse in Verbindung stehenden Gene im Hypothalamus von Mäusen zu untersuchen. Die Ergebnisse wurden anhand eines Mausmodells für PTBS generiert. Teil der Versuche waren eine Testgruppe, bestehend aus männlichen Mäusen, deren Muttertiere zum Zeitpunkt GD 12 durch einen elektrischen Fußschock von 1,5 mA traumatisiert wurden, sowie eine Kontrollgruppe mit nicht traumatisiertem Elterntier. Es wurde jeweils die DNA (zwecks Methylierungsanalysen) und die RNA aus der Hypothalamusregion der Mäuse extrahiert und mittels qPCR die Expression der CRHR Rezeptoren (CRHR 1/2 ), sowie die CRH Expression selbst bestimmt. Es konnte gezeigt werden, dass die Nachkommen der traumatisierten Elterntiere, in Abhängigkeit von der vulnerablen Phase der sich entwickelnden HPA-Achse, Unterschiede in der Expression aufweisen. Diese Veränderungen in der unter anderem für die Stressantwort verantwortlichen HPA-Achse legt die Schlussfolgerung einer veränderten Stressreaktion nahe
Charakterisierung zirkulierender Typ 2 angeborener lymphoider Zellen bei der Lungenerkrankung von Patienten mit zystischer Fibrose
No full textStanding out from classical type-2 T helper cells by their rapid, antigen-independent activation, type-2 innate lymphoid cells (ILC2s) have emerged as key immunological orchestrators of pulmonary inflammation and fibrosis in the last decade. However, their functional involvement in cystic fibrosis (CF)-associated lung disease is still largely unknown, although this progressive, terminal fibro-inflammatory disorder is characterized by an often underappreciated type-2 inflammatory milieu as well. Thus, we investigated the functional relevance of human ILC2s in CF lung disease. In addition, the general role of circulating blood ILC2s has been scrutinized only insufficiently so far. Since, however, frequency and phenotype of blood ILC2s are known to be significantly altered in patients with local fibro-inflammatory diseases, we hypothesized the targeted homing of blood ILC2s to the inflamed lung tissue in CF patients to influence disease progression locally.
By the flow cytometric analysis of human blood samples, our data revealed a significantly decreased number of CCR6+ blood ILC2s in CF patients compared to control subjects, which significantly correlated with an advanced pulmonary disease severity. Together with the published finding of drastically increased levels of the CCR6 ligand CCL20 in CF airways, this implied a CCR6-driven lung homing pathway of blood ILC2s in CF, which was further supported by functional chemotaxis assays and a newly established humanized mouse model. In the latter, the pulmonary accumulation of patient-derived and ex vivo expanded blood ILC2s was visualized in the context of the inflamed lung tissue via light-sheet fluorescence microscopy. By the intranasal administration of recombinant human CCL20 in this model, CCL20 was identified as chemotactic stimulus for lung-directed ILC2 migration in vivo. Together with in vitro data, showing the suppression of the ILC2 transmigration towards a CCL20 gradient by a CCR6-blocking antibody, this could further affirm ILC2 lung homing in a CCR6-CCL20-dependent manner. Locally, blood-derived ILC2s triggered the pulmonary accumulation of neutrophils and eosinophils and directly promoted remodeling of the inflamed lung tissue by inducing collagen VI expression in vitro and in vivo. Using primary human lung fibroblasts, the additive effect of ILC2-derived IL-4 and IL-13 was determined as important mediator of this phenomenon. Likewise, increased collagen VI levels were detected in pulmonary fibroblasts derived from a CF patient compared to a control subject when reevaluating a published RNA sequencing dataset. Although ILC2s could be demonstrated to express the CFTR gene, which carries the disease-causing mutations in CF, ILC2s derived from CF patients proved to be functionally competent with regard to their general lung homing capacity and the release of effector cytokines. Our data thus suggest lung homing, blood-derived ILC2s as relevant disease drivers in CF lung disease.
Collectively, we identified circulating human blood ILC2s as cellular reservoir, enabling the adaption of local ILC2 pools on demand by the targeted homing of peripheral blood ILC2s. In CF, we propose the CCL20-driven recruitment of CCR6+ blood ILC2s to the inflamed lung tissue to trigger pulmonary inflammation and fibrosis, suggesting lung homing blood ILC2s and their local effector functions as innovative therapeutic targets for the treatment of the chronically inflamed lung in CF patients.Typ 2 angeborene lymphoide Zellen (ILC2s, engl. type-2 innate lymphoid cells) zeichnen sich durch ihre schnelle, Antigen-unabhängige Aktivierung aus und heben sich dadurch von klassischen Typ 2 T-Helferzellen ab. Im letzten Jahrzehnt konnte ihre zentrale Schlüsselrolle in der Regulierung entzündlicher und fibrotischer Erkrankungen, insbesondere der Lunge, eindrucksvoll beschrieben werden. Ihr funktioneller Einfluss auf den Krankheitsverlauf der zystischen Fibrose (CF, engl. cystic fibrosis) ist jedoch noch weitgehend ungeklärt, obwohl Patienten mit CF unter anderem auch an einer fortschreitenden und meist tödlich verlaufenden Lungenerkrankung leiden, die von entzündlichen und fibrotischen Umbauprozessen sowie einer oftmals wenig beachteten Typ 2 Immunantwort geprägt ist. Darauf basierend wurde in dieser Studie untersucht, ob ILC2s auch bei der chronischen Lungenerkrankung von CF Patienten eine Rolle spielen. Zudem ist die grundsätzliche Funktion von ILC2s im peripheren Blut bisher nur unzureichend analysiert worden. Da jedoch bekannt ist, dass sowohl der Anteil der im Blut zirkulierenden ILC2s als auch ihr Phänotyp in Patienten mit entzündlichen und fibrotischen Erkrankungen maßgeblich verändert sind, befasste sich diese Arbeit mit der Frage, ob ILC2s aus dem peripheren Blutstrom gezielt in das entzündete Lungengewebe von CF Patienten einwandern und so direkt Einfluss auf den lokalen Krankheitsverlauf nehmen können.
Mit Hilfe durchflusszytometrischer Analysen von humanen Blutzellen konnte gezeigt werden, dass die Anzahl der CCR6+ ILC2s im peripheren Blut von CF Patienten verglichen mit gesunden Kontrollprobanden signifikant reduziert war und dass dies mit der Progression der Lungenerkrankung korrelierte. Zusammen mit den massiv erhöhten Spiegeln des CCR6 Liganden CCL20, die bereits in den Atemwegen von CF Patienten beschrieben wurden, könnte diese Beobachtung auf die CCR6-vermittelte Auswanderung der ILC2s aus dem Blutstrom in das entzündete Lungengewebe von CF Patienten hindeuten. Die funktionelle Bestätigung dessen erfolgte mittels Chemotaxis-Analysen sowie eines eigens etablierten humanisierten Mausmodells. Letzteres ermöglichte die Analyse der Akkumulation patienteneigener ILC2s direkt im entzündeten Lungengewebe. Dazu wurden humane ILC2s aus dem Blut isoliert, ex vivo expandiert und ihre Akkumulation in der entzündeten Lunge mit Hilfe der Lichtblatt-Fluoreszenzmikroskopie visualisiert. Mittels intranasaler Verabreichung von rekombinant hergestelltem humanem CCL20 in diesem Modellsystem konnte CCL20 in vivo als chemotaktischer Stimulus für die gezielte Einwanderung humaner ILC2s in die Lunge identifiziert werden. Zusammen mit in vitro Daten, welche die Hemmung der ILC2 Migration in Richtung eines CCL20 Gradienten durch einen CCR6 Block zeigten, erhärtete dies die Hypothese einer CCR6-CCL20-vermittelten Auswanderung von ILC2s aus dem Blut in die Lunge. In der entzündeten Lunge induzierten diese ursprünglich aus dem Blut stammenden ILC2s die Anreicherung neutrophiler und eosinophiler Granulozyten und trieben zudem direkt den Gewebsumbau voran. Dies äußerte sich in einer vermehrten Kollagen VI Expression sowohl in vivo als auch in vitro. Mit Hilfe primärer menschlicher Lungenfibroblasten konnte die additive Wirkung von IL-4 und IL-13, die beide von ILC2s sezerniert wurden, als Vermittler dieser Kollagen VI-induzierenden Wirkung bestimmt werden. In Übereinstimmung damit wurden bei der Neuauswertung eines bereits veröffentlichten RNA-Sequenzierungsdatensatzes auch in Lungenfibroblasten, die aus einem CF Patienten stammten, erhöhte Kollagen VI Spiegel im Vergleich zu Fibroblasten eines gesunden Kontrollprobanden gemessen. Obwohl wir zeigen konnten, dass auch ILC2s das CFTR Gen exprimieren, das die für CF ursächlichen Mutationen trägt, erwiesen sich ILC2s von CF Patienten im Hinblick auf ihre grundsätzliche Fähigkeit gezielt in die entzündete Lunge einzuwandern sowie Effektorzytokine auszuschütten als uneingeschränkt funktionsfähig. Unsere Daten deuten daher darauf hin, dass ILC2s, die aus dem peripheren Blutstrom gezielt in das entzündete Lungengewebe einwandern, maßgeblich die Lungenerkrankung in CF Patienten vorantreiben.
Zusammenfassend konnte diese Arbeit zeigen, dass humane ILC2s im Blut als zelluläres Revervoir dienen, das es erlaubt, gewebsständige ILC2 Populationen durch die gezielte Rekrutierung von zirkulierenden ILC2s an den akuten Bedarf anzupassen. Im Fall von CF konnte CCL20 als chemotaktischer Faktor identifiziert werden, der die pulmonale Anreicherung von CCR6+ ILC2s aus dem Blutstrom fördert, um so entzündliche wie auch fibrotische Prozesse in der Lunge anzustoßen. Die Einwanderung von ILC2s aus dem peripheren Blut sowie deren Effektorfunktionen könnten demnach als neue therapeutische Zielstrukturen dienen und so eine innovative Behandlungsmöglichkeit für die chronisch überschießenden Immunreaktionen in der Lunge von CF Patienten ermöglichen
Veränderungen der Integrin-Expressions-Profile bei Patienten mit Colitis ulcerosa unter Therapie mit Vedolizumab
Full text linkVedolizumab has proven to be very successful in the therapy of inflammatory bowel diseases, but the immunological effects of the therapy with vedolizumab have not yet been adequately investigated. It remains unclear, among other issues, why some patients show no clinical response. In this study changes in the integrin expression profiles during therapy with vedolizumab were investigated in order to gain more detailed insights into the immunological effects of vedolizumab therapy. Another aim was to identify a biomarker that is suitable for predicting the individual therapeutic response.Obwohl sich die Therapie mit Vedolizumab bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen als sehr erfolgreich erwiesen hat, sind immunologischen Auswirkungen der Vedolizumab-Therapie bisher unzureichend untersucht. Unter anderem ist unklar, warum manche Patienten nicht auf die Therapie ansprechen. In dieser Arbeit wurden Veränderungen der Integrin-Expressions-Profile im Rahmen der Therapie mit Vedolizumab untersucht, mit dem Ziel genauere Einblicke in die immunologischen Auswirkungen der Vedolizumab-Therapie zu bekommen und möglicherweise einen Biomarker zu identifizieren, der sich zur Vorhersage des individuellen Therapieansprechens eignet
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