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Pemphigus vulgaris (PV) ist eine blasenbildende Autoimmunerkrankung, die durch Autoantikörper gegen Dsg1 und Dsg3 gekennzeichnet ist. Der genaue Pathomechanismus, der zu einem PV-IgG vermittelten Verlust der interzellulären Adhäsion führt, ist noch unklar. Die Dsg3-Depletion und die Modulation von Signalkaskaden stellen hierbei kennzeichnende Merkmale der Erkrankung dar. Mit den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit ist eine bessere Einordnung der Dsg3-Depletion in den pathogenetischen Kontext von Pemphigus vulgaris möglich. Die Experimente zeigen, dass die Dsg3-Depletion von Differenzierungsprozessen abhängig ist und mit einem Adhäsionsverlust einhergehen kann. Die Hemmung der PKC verhindert hierbei sowohl die PV-IgG vermittelten Effekte in der Zellkultur als auch die Blasenbildung im Mausmodell in vivo und in humaner Haut ex vivo. Des Weiteren liefert die Arbeit neue Erkenntnisse, welche für die suprabasale Lokalisation der Blasenbildung bedeutsam sein könnten.
Bei der Autoimmunerkrankung Pemphigus vulgaris führen Antikörper zur charakteristischen suprabasalen Akantholyse und Blasenbildung der Epidermis, indem sie an spezifische Antigene, Dsg3 (Desmoglein 3) und Dsg1 (Desmoglein 1), auf der Zelloberfläche der Keratinozyten binden. Die Art und Weise, wie die multiplen zellulären Pathomechanismen zusammenwirken und das potenziell tödliche Krankheitsbild hervorrufen, ist jedoch bislang noch weitgehend unklar. In der vorliegenden Arbeit wurden entscheidende, durch die Autoantikörper hervorgerufene, pathologische intrazelluläre Prozesse genauer untersucht und deren Stellenwert beleuchtet.
Background
Pemphigus is a severe bullous autoimmune skin disease. Pemphigus foliaceus (PF) is characterized by antidesmoglein (Dsg) 1 IgG causing epidermal blistering; mucosal pemphigus vulgaris (mPV) by anti‐Dsg3 IgG inducing erosions in the mucosa; and mucocutaneous pemphigus vulgaris (PV) by affecting both, with autoantibodies targeting Dsg1 and Dsg3.
Objectives
To characterize the Ca\(^{2+}\) flux pathway and delineate its importance in pemphigus pathogenesis and clinical phenotypes caused by different antibody profiles.
Methods
Immunoprecipitation, Ca\(^{2+}\) flux analysis, Western blotting, immunofluorescence staining, dissociation assays and a human skin ex vivo model were used.
Results
PV IgG and PF IgG, but neither Dsg3‐specific monoclonal antibody (AK23) nor mPV IgG, caused Ca\(^{2+}\) influx in primary human keratinocytes. Phosphatidylinositol 4‐kinase α interacts with Dsg1 but not with Dsg3. Its downstream target – phospholipase‐C‐γ1 (PLC) – was activated by PV IgG and PF IgG but not AK23 or mPV IgG. PLC releases inositol 1,4,5‐trisphosphate (IP3) causing IP3 receptor (IP3R) activation and Ca2+ flux from the endoplasmic reticulum into the cytosol, which stimulates Ca2+ release‐activated channels (CRAC)‐mediated Ca\(^{2+}\) influx. Inhibitors against PLC, IP3R and CRAC effectively blocked PV IgG and PF IgG‐induced Ca\(^{2+}\) influx; ameliorated alterations of Dsg1 and Dsg3 localization, and reorganization of keratin and actin filaments; and inhibited loss of cell adhesion in vitro. Finally, inhibiting PLC or IP3R was protective against PV IgG‐induced blister formation and redistribution of Dsg1 and Dsg3 in human skin ex vivo.
Conclusions
Ca2+‐mediated signalling is important for epidermal blistering and dependent on the autoantibody profile, which indicates different roles for signalling complexes organized by Dsg1 and Dsg3. Interfering with PLC and Ca\(^{2+}\) signalling may be a promising approach to treat epidermal manifestations of pemphigus.