Einfluss von Immunsuppressiva auf die Expression und Freisetzung des B-Zell-aktivierenden Faktors der Tumernekrosefamilie (BAFF) in der monozytären Zelllinie U-937

Abstract

Der B-Zell Aktivierende Faktor der Tumornekrosefamilie (BAFF) stellt einen wichtigen Überlebensfaktor für B-Lymphozyten dar. Sowohl bei Patienten mit Autoimmunerkrakungen als auch bei Patienten nach Allotrasplantation wurden erhöhte BAFF-Serumlevel im Serum detektiert. Es ist mittlerweile gesichert, dass eine Dysregulation von BAFF an der Entstehung und Progression von Autoimmunerkrankungen maßgeblich beteiligt ist. Belimumab, ein BAFF-Antagonist, der seit 2011 in der Therapie des SLE zugelassen ist und vielversprechende Ergebnisse zeigt, unterstreicht dabei die Bedeutung von BAFF in der Pathogenese und Therapie von Autoimmunerkrankungen. Auch in der Transplantationsimmunologie gerät die Rolle der B-Lymphozyten und BAFF ebenfalls immer mehr in den Interessenfokus der Forschung. Zur Prophylaxe der Abstoßungsreaktion nach Transplantation sowie zur Therapie von Autoimmunerkrankungen werden verschiedene Immunsuppressiva eingesetzt deren Wirkmechanismen jedoch nicht vollständig geklärt sind. In dieser Studie soll untersucht werden, ob die Immunsuppressiva Rapamycin, Cyclosporin A, Methotrexat, Mycophenolatmefetil und der Immunmodulator Valproinsäure zu einer Modulation von BAFF führen. Dazu wurde die BAFF-Expression auf zytoplamatischer und membranständiger Proteinebene in Monozyten, dem Hauptproduzenten des Zytokins mittels FACS-Analyse untersucht. Zudem wurde die Sekretion von löslichem BAFF mittels ELISA in den Zellüberständen gemessen. Die Immunsuppressiva Methotrexat, Mycophenolatmofetil und Valproinsäure zeigten keine relevante gleichgerichtete Modulation von BAFF auf zytoplasmatischer und membrangebundener Proteinebene sowie auf das Sekretionsverhalten von löslichem BAFF. Ein neuer Wirkmechanismus über die Regulierung von BAFF konnte damit durch diese drei Immunsuppressiva nicht aufgezeigt werden. Hingegen wurde sowohl durch Rapamycin als auch durch Cyclosporin A eine signifikante Abnahme der zytoplasmatischen und membrangebundenen BAFF-Expression nachgewiesen. Des Weiteren wurde die BAFF-Freisetzung in den Kulturüberständen durch beide Immunsuppressiva signifikant reduziert. Da BAFF eine Konsensussequenz für die Transkriptionsfaktoren NFAT und NF?B aufweist, ist es möglich dass Rapamycin und Cyclosporin A über diese Transkriptionsfaktoren BAFF herunterregulieren. Durch die Ergebnisse meiner Studie kann für die Immunsuppressiva Cyclosporin A und Rapamycin ein neuer Wirkmechanismus über die Suppression von BAFF postuliert werden. Um den genauen Regulationsmechanismus zu klären und zur Bestätigung der Ergebnisse in vitro und in vivo sind jedoch noch weitere Untersuchungen erforderlich. Diese neuen Erkenntnisse könnte die Konzeption neuer Therapieschemata zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen und in der Therapie der Abstoßungsreaktion nach Transplantation ermöglichen. The B-cell activating factor of the tumour necrosis family (BAFF) represents an essential survival factor for B cells. Increased BAFF serum levels have been detected both in patients with autoimmune diseases and in patients post allotransplant. It is certain that dysregulation of BAFF plays a significant role in the generation and progression of autoimmune diseases and the BAFF antagonist Belilumab is effective in the treatment of SLE. In transplantation immunology and in autoimmunity BAFF is increasingly important as a possible treatment target. In this study we examined the effects of the immunosuppressants rapamycin, cyclosporin A, methotrexate, mycophenolate mofetil and the immunomodulator valproic acid on BAFF expression and release. The immunosuppressants methotrexate, mycophenolate mofetil and valproic acid showed no effect on BAFF on the cytoplasmic or membrane-bound BAFF or the release of BAFF. In contrast, rapamycin and cyclosporine induced a significant reduction of cytoplasmic and membrane-bound BAFF expression. Moreover, the BAFF release was significantly reduced. Since BAFF shows a consensus sequence for the transcription factors NFAT and NF?B, it is possible that rapamycin and cyclosporin A downregulate BAFF via these transcription factors. The results of my study indicate that a new mechanism for the immunosuppressants cyclosporin A and rapamycin via suppression of BAFF may be possible. However, further tests are necessary for the identification of the underlying mechanism and confirmation of results in vivo.