Diabetes mellitus Typ 1 ist eine chronische Autoimmunkrankheit, bei der die Beta-Zellen der Langerhans-Inseln im Pankreas durch autoreaktive T Lymphozyten zerstört werden und somit die Insulinproduktion zum Erliegen kommt.
Die vorliegende prospektive Querschnittsstudie untersucht die die Reaktion und Polarisierbarkeit der peripheren T Lymphozyten, die Zytokinproduktion der PBMCs und die Expression der spezifischen Transkriptionsfaktoren Tbet (Th1), FoxP3 (Th17) und RORc (Treg) nach Stimulation mit diabetesspezifischen Antigenen und Candida albicans bei sieben gesunden Kontrollen, neun erstmanifestierten T1DM Patienten und elf langzeiterkrankten T1DM Patienten.
Bei der Untersuchung der spezifischen CD4+ T Zellen zeigte sich, dass EM sowohl im unstimulierten Ansatz, aber auch nach Stimulation mit den Antigenen eine größere Proliferationsaktivität aufwies als HD und LS. Interessanterweise war ein vergleichbarer Unterschied bei den CD8+ T Zellen lediglich nach Stimulation mit GAD65 zu sehen. Bei Betrachtung der CD4+ Subpopulationen erkennt man, dass es in allen Kohorten große interindividuelle Unterschiede gibt und man keine signifikanten Unterschiede zwischen den Kohorten beobachten kann. Trotzdem lässt sich sagen, dass sich die Subpopulationen nach den spezifischen Stimulationen in den drei Kohorten teilweise unterschiedlich verschieben und dies Anzeichen dafür ist, dass die T Zellen der T1DM Patienten auf diese Antigene anders verhalten als HD. Bei den CD8+ TEMRAs gibt es mehrere signifikante Unterschiede und es fällt auf, dass EM deutlich weniger TEMRA aufweisen als die anderen beiden Kohorten. Sowohl bei den CD25+ Tregs als auch bei den CD161+ Th17 Zellen zeigen sich keine relevanten Signifikanzen.
Die Chemokinrezeptor tragenden weisen sowohl bei den CD4+-T Zellen als auch bei den CD8+ T Zellen Unterschiede und auch Parallelen zwischen den Kohorten auf. Während sich die CD4+CCR5+ Th1 Zellen bei EM durch die Antigene polarisieren lassen, findet bei HD keine Polarisierung statt. Dafür tragen die HD über allen Ansätzen mehr CD4+ und CD8+CXCR3+ Th1 Zellen als EM. Bei den Chemokinrezeptoren CCR6+ und CD25+CCR5+ zeigen sich keine bemerkenswerten Unterschiede oder Polarisierungen durch die Antigene.
Im Einklang mit den Ergebnissen der Phänotypisierung der Th1, Th17 und Treg Zellen stehen die der spezifischen Transkriptionsfaktoren. Auch hier waren keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Kohorten vorhanden. Interessanterweise zeigte sich jedoch, dass die relative Transkription nach Stimulation mit den Antigenen in allen drei Kohorten fast ausnahmslos abnahm. Abschließend ist zu erwähnen, dass die Probandenzahl bei dieser Untersuchung sehr klein war und große interindividuelle Unterschiede vorlagen.
Bei Betrachtung des Th1 spezifischen Zytokins IFN y fiel auf, dass HD und LS im unstimulierten Ansatz deutlich mehr produzierte als EM, während die Konzentrationen durch Stimulation mit den diabetesspezifischen Antigenen bei HD und LS stark abfiel und bei EM annähernd gleichgeblieben ist. Auffallend war außerdem, dass die durchschnittliche Produktion des Th17 spezifischen Zytokins IL 17 von EM in vielen Ansätzen deutlich größer war als von HD. Das hauptsächlich von den Treg Zellen produzierte IL-10 war bei den T1DM Patienten deutlich kleiner als bei HD. Ebenso wie IFN-y fiel die Konzentration durch die Stimulationen bei HD jedoch stark ab, während sie bei EM und LS gleichblieb oder anstieg. Insgesamt lässt sich sagen, dass es große interindividuelle Unterschiede innerhalb der Kohorten hinsichtlich der Produktion der Zytokine in den verschiedenen Ansätzen gab. Somit ist es von enormem Interesse, die Zytokinproduktion nach Stimulation mit den diabetesspezifischen Antigenen in den verschiedenen Kohorten an einer größeren Anzahl an Probanden zu untersuchen.
Zusammenfassend ergeben sich einzelne Hinweise, dass sich die Reaktion der T Zellen auf diabetesspezifische Antigene bei erstmanifestierten T1DM von HD unterscheiden. Inwieweit einzelne Autoantigen-spezifische Subpopulationen, Transkriptionsfaktoren oder proinflammatorische bzw. antiinflammatorische Zytokine eine Rolle in der Pathogenese des T1DM spielen und diese ein Angriffsziel für Therapeutika sein könnten, gilt es weiterhin in humanen Studien herauszufinden. / Diabetes mellitus type 1 is a chronic autoimmune disease in which the beta cells of the islets of Langerhans in the pancreas are destroyed by autoreactive T lymphocytes, thus the insulin production is stopped.
The present prospective cross-sectional study investigates the response and polarizability of peripheral T lymphocytes, the cytokine production of PBMCs and the expression of the specific transcription factors Tbet (Th1), FoxP3 (Th17) and RORc (Treg) after stimulation with diabetic specific antigens and Candida albicans in seven healthy controls, nine first manifested T1DM patients and eleven long-term T1DM patients.
Examination of the specific CD4+ T cells showed that EM had a higher proliferation activity than HD and LS both in the unstimulated approach and after stimulation with the antigens. Interestingly, a comparable difference in CD8+ T cells was only seen after stimulation with GAD65. When looking at the CD4+ subpopulations, it is evident that there are large interindividual differences in all cohorts and no significant differences between the cohorts can be observed. Nevertheless, it can be said that the subpopulations shift differs after specific stimulation in the three cohorts and this is an indication that the T cells of T1DM patients respond differently to these antigens than HD. In CD8+ TEMRAs there are several significant differences and it is noticeable that EM show significantly less TEMRA than the other two cohorts. Both CD25+ Tregs and CD161+ Th17 cells do not show any relevant significance.
The chemokine receptor carrying cells show differences and parallels between the cohorts in both CD4+ T cells and CD8+ T cells. While CD4+CCR5+ Th1 cells are polarized by the antigens in EM, no polarization occurs in HD. However, HD carries more CD4+ and CD8+CXCR3+ Th1 cells than EM. The chemokine receptors CCR6+ and CD25+CCR5+ do not show any remarkable differences or polarization by the antigens.
The results of phenotyping of Th1, Th17 and Treg cells are consistent with those of the specific transcription factors. Again, there were no significant differences between the three cohorts. Interestingly, however, it was found that relative transcription decreased almost without exception in all three cohorts after stimulation with the antigens. Finally, it should be mentioned that the number of subjects in this study was very small and that there were large interindividual differences.
When looking at the Th1 specific cytokine IFN-y, it was noticeable that HD and LS produced significantly more than EM in the unstimulated approach, whereas the concentrations dropped sharply in HD and LS after stimulation with the diabetic-specific antigens and remained approximately the same in EM. It was also remarkable that the average production of the Th17 specific cytokine IL-17 of EM was significantly higher in many approaches than in HD. The IL-10 produced mainly by Treg cells was significantly smaller in T1DM patients than in HD. Like IFN-y, however, the concentration decreased significantly in HD, while it remained the same or increased in EM and LS. Overall, it can be said that there were large interindividual differences within the cohorts regarding the production of cytokines in the different approaches. Therefore, it is of great interest to study the cytokine production after stimulation with the diabetic specific antigens in the different cohorts in a larger number of volunteers.
In summary, there is some evidence that the response of T cells to diabetes-specific antigens differs from HD in first manifested T1DM. The extent to which individual autoantigen-specific subpopulations, transcription factors or proinflammatory or anti-inflammatory cytokines play a role in the pathogenesis of T1DM and could be a target for therapeutic agents remains to be determined in human studies.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:21442 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Jakob, Lena Marie |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/doku/lic_mit_pod.php, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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