Matthias Ferdinand Klein

• Unklarheit herrscht bis dato über die genauen Zusammenhänge bei der Pathogenese der SSc. T-Zellen scheinen allerdings eine entscheidende Rolle in der Entstehung dieser Autoimmunerkrankung zu spielen. Zur Untersuchung dieses Aspekts wurde in dieser Arbeit eine Charakterisierung peripher zirkulierender T-Zellen sowie eine Überprüfung der Funktionalität von regulatorischen T-Zellen vorgenommen. Generell zeigte sich in den peripheren CD4+ und CD8+ T-Zellen der SSc-Patienten ein höheres Maß an Inflammationsbereitschaft und Immunoseneszenz. DiesUnklarheit herrscht bis dato über die genauen Zusammenhänge bei der Pathogenese der SSc. T-Zellen scheinen allerdings eine entscheidende Rolle in der Entstehung dieser Autoimmunerkrankung zu spielen. Zur Untersuchung dieses Aspekts wurde in dieser Arbeit eine Charakterisierung peripher zirkulierender T-Zellen sowie eine Überprüfung der Funktionalität von regulatorischen T-Zellen vorgenommen. Generell zeigte sich in den peripheren CD4+ und CD8+ T-Zellen der SSc-Patienten ein höheres Maß an Inflammationsbereitschaft und Immunoseneszenz. Dies spiegelte sich einerseits durch niedrigere Proportionen von naiven CD4+ und CD8+ T-Zellen und größeren Mengen an Gedächtnis-T-Zellen wider. Andererseits zeigte sich, dass gerade die bei SSc-Patienten vermehrt vorkommenden CD4+ Gedächtnis-T-Zellen durch Produktion von TNF-α, einem proinflammatorischen Zytokin, zur vermehrten proinflammatorische Bereitschaft der T-Zellen bei SSc-Patienten beitragen könnten. CD8+ Effektor und Gedächtniszellpopulationen zeigten im Gegensatz zu den CD4+ T-Zellen keine vermehrte Produktion von proinflammatorischen Zytokinen wie TNF-α und IFN-γ. Allerdings konnten sie als Produzenten von in der Literatur als profibrotisch beschriebenen Zytokinen wie IL-13 und IL-4 identifiziert werden. Besonders bei Patienten mit der diffusen Form der SSc zeigten sich die beschriebenen Auffälligkeiten in deutlicherem Ausmaß als bei den Patienten mit der limitierten kutanen Form, die mit einem leichteren klinischen Phänotyp einhergeht. Eine besonders in den Fokus gerückte Population der CD4+ T-Zellen sind die Th-17 Zellen, denen vor allem proinflammatorische Aspekte und Beteiligung an der Pathogenese verschiedener Autoimmunerkrankungen zugeschrieben wird. Hier konnte gezeigt werden, dass Th-17 vor allem bei SSc-Patienten mit schwereren Phänotypen der Erkrankung in vermehrtem Maße zu finden sind und dass diese im Vergleich zu gesunden Probanden auch vermehrt Interleukin-17 produzieren, was als Leitzytokin der Th17 gilt und starke inflammatorische Effekte bedingt. Regulatorische T-Zellen, die man als Gegenpol der inflammatorischen T-Zellen sieht, scheinen in Patienten mit SSc zwar vermehrt vorhanden zu sein, allerdings zeigten sich die suppressiven Effekte der Tregs bei SSc-Patienten vermindert. Dies könnte zum Beispiel an der hier gezeigten verminderten Produktion von IL-10 durch Tregs bei SSc-Patienten liegen. Eine Stabilisierung des Treg-Phänotyps, wie sie bereits experimentell bei GVHD-Patienten bzw. bei Patienten mit chronischen Abstoßungsreaktionen nach Organtransplantationen durchgeführt wird, könnte nach Interpretation unserer Ergebnisse ebenfalls bei der SSc einen Versuch wert sein. Außerdem könnten Studien zur Effektivität von bereits bei anderen Autoimmunerkrankungen erprobten Antikörpern gegen IL-17A und IL-13 bei SSc-Patienten erfolgversprechend sein, da in der Literatur der negative Einfluss dieser profibrotischen Zytokine auf das Fortschreiten der Erkrankung suggeriert wird und in dieser Arbeit die vermehrte Produktion der zwei Zytokine durch verschiedene T-Zell-Subpopulationen bei SSc-Patienten gezeigt wurde.…
• There is still ambiguity about the exact links in the immunopathogenesis of SSc. T-cells seem to play a crucial role in the emergence of this autoimmune disease. To investigate this aspect, a characterization of circulating peripheral T-cells and examination of the functionality of regulatory T-cells was performed in this project. Generally, a higher level of disposition for inflammation, as well as immunosenescence was shown in peripheral CD4+ and CD8+ T-cells in SSc-patients. This could be reflected through lower proportions of naïve CD4+There is still ambiguity about the exact links in the immunopathogenesis of SSc. T-cells seem to play a crucial role in the emergence of this autoimmune disease. To investigate this aspect, a characterization of circulating peripheral T-cells and examination of the functionality of regulatory T-cells was performed in this project. Generally, a higher level of disposition for inflammation, as well as immunosenescence was shown in peripheral CD4+ and CD8+ T-cells in SSc-patients. This could be reflected through lower proportions of naïve CD4+ and CD8+ T-cells and higher amounts of memory T-cells in SSc-patients. Otherwise, it was shown here, that especially CD4+ memory T-cells, which appear in higher proportions in SSc-patients, may have a significant impact on the disposition for inflammation through production of the proinflammatory cytokine TNF-α. CD8+ effector and memory T-cell populations showed no elevated levels in production of proinflammatory cytokines such as TNF-α and IFN-γ in comparison to CD4+ T-cells. Nevertheless, they could be identified as producers of the most likely profibrotic cytokines IL-13 and IL-4. Especially in patients with the diffuse form of SSc all the previously described features were seen in a larger extent, as in patients with limited cutaneous SSc, the less severe clinical phenotype of the disease. An especially interesting population of CD4+ T-cells are Th-17 cells that seem to play important roles in the development of autoimmune disorders through proinflammatory mechanisms. Here, we showed that this population of T-cells was primarily occurring in higher proportions in SSc-patients with the more severe phenotype of the disease. Also, we showed that Th-17 T-cells of SSc-patients produce larger proportions of IL-17, the most important and inflammatory cytokine of this population of T-cells. Regulatory T-cells, as a counterpart of inflammatory T-cells seemed to appear in higher proportions in SSc-patients but showed less suppressive effects in SSc-patients. This may be explained due to diminished production of IL-10 by Tregs in SSc-patients that was shown here. A stabilization of the Treg-phenotype in SSc-patients that is already beeing tested in GVHD-patients and patients with chronic organ-rejection problems after organ-transplantation, may contribute to treatment of SSc. Besides, studies to test the effectiveness of antibodies against IL-17A and IL-13 that were already tested in other autoimmune disorders should be done, because the present literature suggests a negative influence of these two cytokines on the progression of SSc and our data show the increased production of those two cytokines by T-cell-populations that were investigated in this thesis.…