Rolle der Mastzellen in der chronischen Prostatitis und dem chronischen Beckenschmerzsyndrom

Abstract

Die Mastzelle wird zunehmend als eine Entzündung initiierende und moduliernde Zelle beschrieben. So häufen sich die Hinweise, dass sie auch für die Entzündung- und Schmerzentwicklung der Chronischen Prostatitis und des Chronischen Beckenschmerzsyndromes (CP/CPPS) mit verantwortlich ist. Zudem wurden bei Patienten mit CP/CPPS erhöhte Östrogenspiegel im Seminalplasma festgestellt. Änderungen im Östrogenhaushalt ziehen Änderung der Genexpression und der epigenetischen Regulierung nach sich. Dies zeigte sich unter anderem in Mastzelllinien für die Gene BMP2 und BMP7, sowie in Brustkrebszelllinien für TGFB2 (Putnik et al. 2012). Änderungen der Epigenetik und der Expression bestimmter Gene wie ER1, ER2 und CXCR4 wurden auch bereits bei Patienten mit CP/CPPS nachgewiesen. In dieser Arbeit wurde der Frage nachgegangen, ob sich bei Patienten mit CP/CPPS systemisch erhöhte Tryptasewerte als Mastzellmarker nachweisen lassen, und inwieweit diese einen möglichen Zusammenhang mit klinischen Entzündungsparametern, dem PSA und den Hormonen Testosteron und Östradiol zeigen. Epigenetisch wurde untersucht, inwieweit CP/CPPS Änderungen in den Methylierungen der CPIs der Gene BMP2, BMP6, BMP7 und TGFB2 bewirkt. Auch wurden die mit unterschiedlichen Konzentrationen von Östrogen behandelten Mastzelllinien HMC-1 und LAD2 auf Änderungen der Methylierungen der Promotorregionen dieser Gene hin untersucht. Es wurden Proben von 85 Patienten mit CP/CPPS sowie von 40 gesunden Kontrollen untersucht. Die Messung der Tryptasespiegel erfolgte im Blutplasma. Die Messung der Promotormethylierung erfolgte im EDTA-Blut und in den mit Östrogen vorbehandelten Mastzelllinien HMC-1 und LAD2 via Pyrosequenzierung. Systemisch ließen sich mit der gewählten Methode keine Unterschiede zwischen Patienten und Gesunden in den Tryptasespiegeln im Blut aufzeigen. Für Messungen im Exprimaturin war die gewählte Methode offensichtlich nicht sensitiv genug und die Versuche wurden deswegen nicht weitergeführt. Es wurden keine Zusammenhänge der Tryptasewerte und den klinischen Parametern gefunden. Es konnten jedoch epigenetische Signale systemisch nachgewiesen werden. Hier wurde auch geringen Unterschieden der Methylierungen zwischen Gesunden und Erkrankten aufgrund der systemischen Messungen erhöhte Aufmerksamkeit geschenkt: So zeigten die fünften Stellen der untersuchten CPIs von BMP2 und BMP6 eine signifikant höhere Methylierung bei Erkrankten verglichen mit Gesunden. Auch die erste Stelle von BMP7 bei Patienten war signifikant höher methyliert als bei Gesunden. Dies deckt sich mit den in dieser Arbeitsgruppe gemessenen Expressionen der mit Östrogen behandelten Mastzelllinie HMC-1: BMP2 und BMP7 wurden hier minderexprimiert. Auch konnte für die Methylierungen der Mastzelllinie HMC-1 eine Korrelation mit der behandelnden Östrogenkonzentration gefunden werden. Auch für TGFB2 wurden signifikante Unterschiede zwischen Gesunden und Erkrankten in den Methylierungen des untersuchten CPIs an den Stellen 1, 5 und 6 gefunden. Jedoch zeigen diese eine positive Korrelation mit dem Alter der Patienten und eine Altersabhängigkeit ist somit nicht auszuschließen. Mast Cells are increasingly seen as inflammation-triggering and -orchestrating immune cells. As well in CP/CPPS they are described as the possible link between acute and chronic inflammation of the prostate on the one hand and the development of the pain on the other hand. Furthermore, elevated estrogen levels in the seminal plasma of patients with CP/CPPS have been described recently. These changes in the estrogen household can result in variation of gen expression, as reported in mast cell lines (HMC-1, LAD2) for BMP2, BMP7, and in breast cancer lines for TGFB2. In addition epigenetic changes in form of changes in promotor methylation as well as its associated gene expression have been found in patients with CP/CPPS: Elevated estrogen levels have been found to accompany methylated and downregulated ER1 and ER2, as well as a downregulation of CXCR4. We aimed to detect elevated tryptase levels, a protein useable as mast cell marker, in the blood of patients with CP/CPPS and possible correlation with inflammation markers like CRP and leukocytes as well as PSA and hormones like testosterone and estradiol. Furthermore, we investigated if there are differences in promotor methylation of the genes BMP2, BMP6, BMP7 and TGFB2 in patients with CP/CPPS, compared to the healthy control group, detectable. Since there have been found changes in expression of BMP2, BMP7 und TGFB2 in estrogen treated Mast cell lines HMC-1 and LAD2 in this group, promotor methylation of these mast cell lines has been examined as well. 85 patients with chronic prostatitis and 40 healthy probands in total have been examined. Tryptase levels have been measured in plasma. Analysis of promotor methylation for BMP2, BMP6, BMP7 and TGFB2 has been performed in EDTA-blood from patients and voluteers as well as estrogen-treated mast cell lines HMC-1 and LAD2 via pyrosequencing. There have been no differences detected in tryptase levels of patients with CP/CPPS and the healthy control group. Tryptase levels did not correlate neither with inflammation markers, nor PSA, nor the examined hormones estradiol and testosterone. Local measurements of tryptase in post prostatic massage urine have not been successful due to the lack of sensitivity of the chosen procedure of measurement. Epigenetic variation has been found for promotor methylation of BMP2 and BMP6 at CpGs no. 5 and BMP7 CpG no. 1. That finding fits to the predescribed downregulation of BMP2 and BMP7 of the estrogene pretreated mast cell line HMC-1. There has been a correlation of estrogen concentration and promotor methylation of BMP2 in HMC-1. Promotor methylation of CpGs no.1, 5 and 6 of TGFB2 showed differences in patients compared to the control group. There was however acorrelation with the age of the examined men, which could point to an age-related influence.