Charakterisierung der transendothelialen Migration von synovialen Fibroblasten bei der rheumatoiden Arthritis

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2011

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http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-10189

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In der vorliegenden Dissertation wurden Mechanismen zur transendothelialen Migration der synovialen Fibroblasten von Patienten mit rheumatoider Arthritis (RASF) charakterisiert. Ein Schwerpunkt lag dabei auf der Interaktion der RASF mit Endothelzellen (EZ). Hierfür wurden verschiedene zellbiologische und molekularbiologische Methoden sowie funktionelle Testsysteme etabliert. Dies beinhaltete ebenfalls die Isolation und Charakterisierung von humanen EZ aus verschiedenen Gefäßarealen. Außerdem wurde das SCID-Maus Modell den Fragestellungen entsprechend angepasst und eingesetzt. Die Methoden wurden zur Analyse der Kinetik und der Mechanismen der transendothelialen RASF-Migration verwendet, um mögliche Ansatzstellen für neue Behandlungsmethoden der RA aufzeigen.Der Ablauf der transendothelialen RASF-Migration konnte in verschiedene Phasen eingeteilt werden. Diese bestehen aus einer sehr frühen Induktion der Gefäßneubildung, einer transendothelialen Migration der RASF und einer Adhäsion an die Knorpelmatrix mit sofort beginnender Invasion. Die erste Phase und die damit einhergehende Gefäßpermeabilität sind essentiell für die sehr frühe Migration der RASF. Diese frühe Migration der RASF wurde durch den Nachweis von humanen Zellen in den murinen Milzen belegt. So stellte die Hemmung der RASF-vermittelten Gefäßinduktion eine sehr effektive Methode dar, die transendotheliale Migration der RASF zu reduzieren. Die durch RASF induzierte Gefäßneubildung konnte durch Bevacizumab effektiv gehemmt werden, da die Hemmung von VEGF alle drei möglichen Neovaskularisierungsarten im SCID-Maus Modell verringerte.Weiterhin konnte auf den RASF eine mediumabhängige Expression des E-Selektin Liganden CD15s nach der Kultur mit RPMI immunhistochemisch nachgewiesen werden. In funktionellen Versuchen in vitro konnte gezeigt werden, dass die Kultur der RASF mit RPMI eine deutliche Adhäsionsverstärkung zur Folge hat. Außerdem stellte sich bei immunhistochemischen Analysen des Synovialgewebes von Patienten mit RA heraus, dass die Präsenz von CD15s mit einem erhöhten CRP-Gehalt der Patienten einhergeht. Der E-Selektin abhängige Mechanismus der endothelialen RASF-Migration konnte in vivo durch Verwendung von E- und P-Selektin-defizienten SCID-Mäusen belegt werden. Dabei wurde dieser Effekt aber längerfristig kompensiert. In vitro war ebenfalls eine verstärkte Adhäsion der RASF an E-Selektin zu beobachten. Im Gegensatz dazu, hatte P-Selektin in vitro als Adhäsionsmolekül keine Bedeutung bei der Bindung der RASF oder OASF.Bei den Analysen zur Adhäsion von RASF an das Endothel stellte sich heraus, dass RASF ähnliche Mechanismen wie Leukozyten verwenden. So scheinen RASF mit Thrombozyten zu assoziieren. Im SCID-Maus Modell liegt das Adhäsionsmolekül CD42b am Endothel der Implantate vor und könnte somit bei der Adhäsion der RASF an das Endothel von Bedeutung sein.Die Applikation von RNase reduzierte in vitro die IL-6-Sekretion durch RASF sowie als therapeutischer Ansatz in vivo die RASF-Invasion. Interessanterweise wiesen exDNase als auch exRNase einen reduzierenden Effekt auf die Invasion der RASF im ipsilateralen Implantat auf. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass Methotrexat und Kortikostroide die Invasion der RASF in den koimplanierten, ipsilateralen Knorpel reduzieren, aber keinen Effekt auf die transendotheliale Migration der RASF haben. Bei den Biologika wies nur Bevacizumab einen reduzierenden Effekt auf die transendotheliale RASF-Migration auf, wohingegen weder Anakinra, Tocilizumab oder der Proteasom-Inhibitor Bortezomib einen Effekt aufzeigten.Zusammenfassend lassen sich als zentrale Ergebnisse folgende Aussagen treffen:1.) Die transendotheliale Migration der RASF läuft in mehreren Phasen ab, die schon früh nach der Implantation beginnen.2.) Die Interaktion mit Endothelzellen über Adhäsionsmoleküle ist eine zentrale Voraussetzung für die transendotheliale Migration der RASF.3.) Thrombozyten sowie extrazelluläre RNS und DNS beeinflussen die Migration und Invasion von RASF.4.) Die Wirkung von immunsuppressiven Antirheumatika könnte zum Teil auf deren Effekt auf die Migration der RASF beruhen.Daraus lässt sich schlussfolgern, dass die Hemmung der sehr früh beginnenden transendothelialen RASF-Migration einen neuen therapeutischen Ansatz darstellt, der die Ausbreitung der Gelenkerosion bei RA-Patienten auf nichterodierte Gelenke verringern könnte.

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