Quantifizierung IL-4- und IFN-gamma-bildender Lymphozyten im peripheren Blut zur Diagnostik einer TH1/TH2-Imbalance beim Pferd
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Zusammenfassung
Das TH1/TH2-Gleichgewicht ist entscheidend an der Entwicklung einer adäquaten Immunantwort beteiligt. Eine Störung dieses Gleichgewichts ist auch beim Pferd mit der Genese von Erkrankungen wie z. B. dem Sommerekzem verbunden, dessen sympto¬matische Phase von einer überschießenden TH2-Immunantwort begleitet wird. Die Vermutung, dass auch die Chronisch Obstruktive Bronchitis (COB) des Pferdes auf einer vermehrten Bildung von TH2-Zytokinen beruht, wird kontrovers diskutiert. Die Aufklärung der Pathogenese dieser bedeutenden Pferdekrankheit wird dadurch erschwert, dass bislang ein einheitlich einsetzbares System zur Bestimmung des TH1/TH2-Gleichgewichts fehlt.Die vorliegende Arbeit folgte der Hypothese, dass es durch In vitro-Provokation equiner Lymphozyten mit verschiedenen Noxen und anschließender durchflusszytometrischer Quantifizierung von Zytokin-bildenden T-Zellpopulationen möglich ist, eine möglichst genaue Aussage über das individuelle TH1/TH2-Verhältnis und damit über die Immunlage von Pferden anhand einer Blutprobe treffen zu können. Als Noxen fanden neben den Mykotoxinen Gliotoxin und Patulin auch LPS und Dexamethason Anwendung. Jede einzelne Noxe wurde als Prototyp für potentiell immun¬modulatorisch wirkende, exogene Einflussfaktoren auf das equine Immunsystem ausgewählt. Mittels Dichtezentrifugation (Ficoll-Paque®) isolierte, periphere mononukleäre Blutzellen (PBMC) wurden mit den jeweilig eingesetzten Noxen für 20 Stunden und für weitere vier Stunden zusätzlich mit Phorbol-12-myristat-13-acetat (PMA), Ionomycin und Bre¬feldin A inkubiert. Danach erfolgte die durchflusszytometrische Quantifizierung von CD4+/IFN-γ+- (TH1-) und von IL-4+- (TH2-) Zellen, deren Anteile die Grundlage für die Berechnung des TH1/TH2-Verhältnisses bildeten. In Vorversuchen an drei klinisch gesunden, adulten Pferden wurden zunächst Konzentrationsbereiche ermittelt, in denen Noxen-spezifische, immun¬modulatorische Effekte auf die TH1/TH2-Verhältnisse der Pferde am deutlichsten in Erscheinung traten. Dies war für Gliotoxin ein Bereich von 11,1 bis 25 ng/ml, für Patulin ein Bereich von 62,5 bis 250 ng/ml, für LPS ein Bereich von 10 bis 250 ng/ml und für Dexamethason ein Bereich von 0,04 bis 4 ng/ml. In den Hauptversuchen wurde dieses Testsystem angewandt, um potentielle Einflüsse eines exemplarisch gewählten, externen Umweltfaktors (unterschiedliche Einstreumaterialien) auf das TH1/TH2-Verhältnis im equinen Immunsystem nachzuweisen. Hierfür wurde eine Gruppe von sechs gesunden Warmblutstuten in einem Alter von zwei Jahren beprobt, welche in einer Mehrraum-Auslaufhaltung gehalten wurden. Die Einstreu des Ruhebereiches wurde in einem Abstand von sieben Wochen von Weizenstroh zu Holzspänen und anschließend zu Strohpellets gewechselt. Jeweils wenige Tage vor Ende einer jeden Periode erfolgte die Blutentnahme.Jede der verwendeten Noxen besaß in vitro immunmodulatorische Fähigkeiten. Die In vitro-Provokation mit Gliotoxin rief eine auf Suppression der TH1-Zellen basierende Polarisierung equiner PBMC in Richtung eines TH2-Zytokinprofils hervor, während die In vitro-Provokation mit Patulin lediglich in den Vorversuchen eine Tendenz in diese Richtung zeigte. Die Inhibition der equinen TH1-Zellen erfolgte durch beide getesteten Toxine in bereits zytotoxisch wirkenden Konzentrationsbereichen. Die Empfänglichkeit equiner PBMC für immunmodulatorische Effekte von LPS in vitro schien unterschiedlich stark ausgeprägt zu sein. Lediglich in Einzelfällen konnte ein auf einer Reduktion der TH1-Zellen beruhender Abfall des TH1/TH2-Verhältnisses beobachtet werden, während TH2-Zellen in der Regel durch LPS unbeeinflusst blieben. In vitro-Provokation mit Dexamethason führte zu einer gleichmäßigen Abnahme sowohl von Anteilen der TH1- als auch der TH2-Zellen, ohne Auswirkungen auf das TH1/TH2-Verhältnis zu besitzen.Mit Hilfe der In vitro-Provokation konnte während der Hauptversuche gezeigt werden, dass die Art des verwendeten Einstreumaterials generell das TH1/TH2-Verhältnis von Pferden beeinflussen kann. Für den Nachweis eignet sich insbesondere die In vitro-Konfrontation mit Dexamethason, gefolgt von LPS. Nach Verwendung von Spänen konnten signifikante Anstiege der TH1/TH2-Verhältnisse festgestellt werden, die auf einer Abnahme der TH2-Zellen beruhten. Gliotoxin und Patulin besaßen hingegen in den getesteten Konzentrationen eine zu hohe Zytotoxizität für die equinen PBMC der 2-jährigen Stuten.Bestimmungen equiner TH1/TH2-Verhältnisse sind anhand einer Blutprobe mit Hilfe des angewandten Testsystems möglich. Engmaschige, kinetische Untersuchungen zur Überprüfung der Reproduzierbarkeit individueller TH1/TH2-Verhältnisse sind jedoch zwingend erforderlich, um die Eignung der Methode als praktikables Diagnostikum zu sichern. Durch Analyse von Gruppendynamiken konnte in dieser Arbeit ein positiver Einfluss der Einstreu Späne zugunsten eines TH1-geprägten Zytokinprofils bei Pferden gezeigt werden. Die Wahl der Einstreu dient demnach nicht nur der Vermeidung lungengängiger Staubpartikel, sondern fördert darüber hinaus TH1-Zytokinprofile, die mit der Heilung chronischer Atemwegserkrankungen in Verbindung gebracht werdenVerknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler