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Mechanismen und Mediatoren der Entzündung: Potenzielle Modelle für Hautabstoßung und gezielte Therapie bei der vaskularisierten Komposit-Allotransplantation

Zusammenfassung

Die vaskularisierte Komposit-Allotransplantation (VCA) ist eine wirksame Behandlungsoption für Patienten mit Gliedmaßenverlust oder schwerer Entstellung. Postoperative Verläufe von VCA-Empfängern wurden jedoch durch Hautabstoßung kompliziert, und eine langfristige Immunsuppression bleibt eine Notwendigkeit für das Überleben von Allotransplantaten. Um den Anwendungsbereich dieses Verfahrens zur Verbesserung der Lebensqualität zu erweitern, ist eine Minimierung der Immunsuppression erforderlich, um Risiken und Nebenwirkungen zu begrenzen. In einigen Aspekten scheinen die molekularen Mechanismen und die Dynamik der Abstoßung von Hauttransplantaten entzündlichen Hauterkrankungen ähnlich zu sein. T-Zellen spielen eine Schlüsselrolle bei der Abstoßung der Haut und werden über die Aktivierung von Adhäsionsmolekülen, Zytokinen und Chemokinen auf die Haut rekrutiert. Die Blockierung dieser Moleküle hat nicht nur Erfolge bei der Behandlung entzündlicher Dermatosen gezeigt, sondern auch das Überleben von Transplantaten in verschiedenen Modellen der Transplantation fester Organe verlängert. Zusätzlich zur Rekrutierung von T-Zellen könnten ektopische lymphoide Strukturen innerhalb des Allotransplantats, die mit einer chronischen Abstoßung bei der Transplantation fester Organe einhergehen, zur starken Alloimmunreaktion auf die Haut beitragen. Die selektive Ausrichtung auf die beteiligten Moleküle bietet aufregende neue therapeutische Möglichkeiten zur Vorbeugung und Behandlung von Hautabstoßung nach VCA.

1. Einleitung

Akute Hautabstoßung ist eine häufige Herausforderung, und eine langfristige Immunsuppression ist eine Notwendigkeit bei der vaskularisierten Komposit-Allotransplantation (VCA) . Das Toxizitätsprofil einer solchen medikamentösen Behandlung umfasst metabolische Nebenwirkungen, opportunistische Infektionen, Malignität und Organschäden . Dies verdeutlicht die Notwendigkeit von immunsuppressiv-schonenden Protokollen, um die Nebenwirkungen dieses lebensqualitätsverbessernden Verfahrens zu begrenzen und die Indikationen für VCA zu erweitern.

Die Infiltration alloantigen-spezifischer T-Zellen in das Haut-Allotransplantat wurde als zentrales Element der akuten Hautabstoßung bei VCA identifiziert . Histologisch weist das Auftreten einer Hautabstoßung viele Gemeinsamkeiten mit entzündlichen Hauterkrankungen auf und kann schwer zu unterscheiden sein , was darauf hindeutet, dass die zugrunde liegenden immunologischen Mechanismen in einigen Aspekten ähnlich sein könnten. Bei entzündlichen Hauterkrankungen wird die Rekrutierung von T-Zellen für die Haut durch eine Vielzahl von Adhäsionsmolekülen, Zytokinen und Chemokinen gesteuert . Zum Teil gilt dieses Konzept der Entzündung und Immunaktivierung auch für die Einleitung und das Fortschreiten der Abstoßung von Allotransplantaten bei der Transplantation fester Organe (SOT) . Ein Mechanismus, der derzeit diskutiert wird, um an der Entwicklung einer chronischen Allotransplantatabstoßung beteiligt zu sein, ist die Bildung von lymphoider Neogenese und tertiären lymphoiden Organen (TLOs) im Transplantat .

Die Mechanismen und die Dynamik der Abstoßung von Hauttransplantaten wurden teilweise verstanden und sind nach wie vor Gegenstand zahlreicher Studien, die auf ein besseres Verständnis der Pathophysiologie und neuartige und gezielte Arzneimittelentwicklung abzielen. Wir überprüfen hier die molekularen Ereignisse und Hauptakteure der Entzündung sowie neue Therapien insbesondere im Hinblick auf Hautentzündungen und Allotransplantatabstoßung in SOT und diskutieren sie im Lichte der akuten und chronischen Hautallotransplantatabstoßung von VCAs.

2. Adhäsionsmoleküle: Anker für die Rekrutierung von Lymphozyten auf der Haut

Adhäsionsmoleküle spielen eine entscheidende Rolle bei der Funktion von Immunzellen. Sie sind die zentralen Akteure, die Leukozyten helfen, sofort von einem inaktiven, nicht klebrigen Status in einen adhäsiven Status umzuwandeln, obwohl sie eine Adhäsion an das vaskuläre Endothel mit Transmigration in entzündetes Gewebe ermöglichen. Weiterhin unterstützen sie Zell-Zell-Wechselwirkungen durch verschiedene homophile und heterophile Wechselwirkungen und haben die Fähigkeit, kostimulatorische Signale an die interagierenden Zellen zu übertragen. Das Expressionsmuster von Adhäsionsmolekülen ist für jede Zellpopulation charakteristisch und ändert sich während des Reifungsprozesses einer Zelle .

2.1. Adhäsionsmolekülfamilien

(1) Selektine
Es werden 3 Subtypen von Selektinen definiert, die durch ihre N-terminale Lektin-Domäne charakterisiert sind : E-Selektin wird hauptsächlich von aktivierten Endothelzellen exprimiert, während das Endothel von nicht entzündetem Gewebe kein E-Selektin exprimiert. Potente Stimuli der E-Selektin-Expression sind IL-1 und TNF . Das „P“ in P-Selectin steht für „Plättchen“, aber P-Selectin wird auch in aktivierten Endothelzellen exprimiert, wo es in Weibel-Palade-Körpern gespeichert und bei Stimulation freigesetzt wird . Im Gegensatz zu E- und P-Selektinen wird L-Selektin konstitutiv auf Lymphozyten, Neutrophilen und Monozyten exprimiert und spielt bekanntermaßen eine entscheidende Rolle bei der Zuordnung von Lymphozyten zu sekundären lymphoiden Geweben durch Bindung an sein Gegenrezeptoradressin, das von hochendothelialen Venulenzellen exprimiert wird . Es gibt jedoch zunehmend Hinweise darauf, dass alle drei Arten von Selektinen mit überlappender Wirkung zur Leukozytenextravasation in der Haut beitragen. E- und P-Selektin scheinen die wichtigste Rolle bei der Aufnahme von Leukozyten in die Haut zu spielen . Diese Idee wird durch das Versagen von Monoselektin-Antagonisten und den Erfolg von Panselektin-Agonisten bei der Extravasation von Leukozyten unterstützt . Alle Arten von Selektinen binden an Kohlenhydratliganden wie die Tetrasaccharide Sialyl-Lewis-x oder P-Selektin Glycoprotein Ligand-1 (PSGL-1) .

(2) Integrine und die Ig-Familie
Leukozyten (Neutrophile, Monozyten, Lymphozyten und natürliche Killerzellen) exprimieren die Integrine lymphozytenfunktionsassoziiertes Antigen-1 (LFA-1) und Mac-1 (beide teilen sich eine gemeinsame 2-Untereinheit), die interzelluläres Adhäsionsmolekül-1 (ICAM-1) und ICAM-2 binden, zwei Mitglieder der Ig-Superfamilie, die von vaskulären Endothelzellen und Leukozyten exprimiert werden. Während die ICAM-1-Expression auf vaskulärem Endothel und Leukozyten stimuliert werden kann , wird ICAM-2 konstitutiv auf dem Endothel als Ziel für Beta2-Integrine exprimiert . Ein weiteres Integrin, das hauptsächlich auf Lymphozyten und Monozyten exprimiert wird, ist das Very late Activation Antigen (VLA), das an das vaskuläre Zelladhäsionsmolekül 1 (VCAM-1) auf Endothelzellen bindet . Es wurde gezeigt, dass VCAM-1 mehrere Schritte im Prozess der Leukozytenextravasation vermittelt. Es ist nicht nur an der festen Adhäsion beteiligt, sondern auch am Rollen von T-Zellen und der Transmigration durch das Endothel .

2.2. Funktionen bei Entzündungen

(1) Zellulär-vaskuläre Wechselwirkungen
Eine wichtige Funktion von Adhäsionsmolekülen ist die Vermittlung zellulär-vaskulärer Wechselwirkungen, die es Leukozyten in einer mehrstufigen Kaskade ermöglichen, das Blutgefäß zu verlassen und in das entzündete Gewebe zu wandern . Die Selectin-Sialyl-Lewis-x-Wechselwirkung zwischen vaskulärem Endothel und dem Leukozyten führt zunächst zu einem Zellrollen durch reversible Tether zwischen dem Leukozyten und der Gefäßwand. Der Leukozyt wird verlangsamt und somit näher an das Endothel herangeführt. Eine festere Adhäsion ist erforderlich, bevor die effektive Transmigration erfolgen kann: Dieser Stillstand der rollenden Leukozyten wird durch Wechselwirkungen zwischen Immunglobulinen und Integrinen erreicht. Zur Induktion einer engen Adhärenz verstärken kostimulierende Liganden und Chemokine die Avidität von Integrinen auf Leukozyten . Für die Transmigration spielen Junctional Adhäsionsmoleküle (JAMs), die konstitutiv an den Grenzen zwischen Endothelzellen exprimiert werden, durch Interaktion mit VLA-4 oder Mac-1 auf dem Leukozyten eine wichtige Rolle .

(2) Zell-Zell-Interaktionen
Für eine orchestrierte zelluläre Immunantwort ist neben zell-vaskulären Interaktionen eine Interaktion zwischen verschiedenen Arten von Immunzellen und Leukozyten erforderlich. „Die immunologische Synapse“ ist eine Ansammlung von Adhäsionsmolekülen, die relativ stabile Wechselwirkungen zwischen Zellen des Immunsystems ermöglicht, wodurch die Antigenerkennung unterstützt und eine bilaterale Stimulation der Zellen ermöglicht wird. Ein wichtiger Modus der Zell-Zell-Interaktion ist die Bindung von naïven T-Lymphozyten an Antigen-präsentierende Zellen (APCs) wie dendritische Zellen (DCs) . Die Interaktion zwischen Zellen durch Adhäsionsmoleküle ermöglicht es dem T-Zell-Rezeptor (TCR), die Oberfläche eines DC nach geeigneten MHC-Peptiden (Major Histocompatibility Complex) zu durchsuchen . Darüber hinaus beruht die Interaktion zwischen T-Zellen und B-Zellen und die T-Zell-vermittelte Abtötung (durch T-Zell-Zielzellen-Adhäsion sowie die natürliche Killerzellen-Zielzellen-Interaktion) auf Adhäsionsmolekülen . Dabei sind Adhäsionsmoleküle nicht nur Anker für die Zellen, sondern auch Sender wichtiger kostimulatorischer Signale für viele immunitätsbezogene Funktionen.

2.3. Adhäsionsmoleküle bei entzündlichen Hauterkrankungen

Bei entzündlichen Hauterkrankungen wie Psoriasis, allergischer Kontaktdermatitis und atopischer Dermatitis wurde gezeigt, dass T-Zellen eine zentrale Rolle bei der Initiierung und / oder Aufrechterhaltung von Hautentzündungen spielen . Während die verschiedenen Entitäten sowohl mit Umwelt- als auch mit genetischen Faktoren zusammenhängen, können sie einheitlich durch eine Untergruppe von T-Lymphozyten charakterisiert werden, die in entzündlichen Hautläsionen gefunden werden, die positiv für kutanes Lymphozyten-assoziiertes Antigen (CLA) gefärbt sind . CLA ist ein modifizierter Kohlenhydratligand, der mit E-Selektin während der Hauthomisierung dieser Lymphozyten interagiert. Eine weitere Charakterisierung dieser unterschiedlichen Zellpopulation ergab jedoch, dass es sich um eine heterogene Population von CD4 + – und CD8 + -T-Zellen handelt. Es wurde gezeigt, dass CLA-tragende T-Zellen bevorzugt durch das Endothel des oberflächlichen Hautplexus extravasieren . Skin Homing von T-Lymphozyten scheint daher ein zentraler Mechanismus bei entzündlichen Hauterkrankungen zu sein.

Für Psoriasis wurde die entscheidende Rolle von T-Zellen, die auf die Haut zielen, in mehreren In-vitro- und Tierstudien eindeutig nachgewiesen, und dieses Konzept wird durch die Wirksamkeit von Therapien, die entweder auf die Anzahl / Proliferation oder die Extravasation von T-Lymphozyten abzielen, weiter unterstützt . Das histologische Muster der Psoriasis zeigt eine Hyperproliferation und Hyperkeratose der epidermalen Keratinozyten sowie eine zelluläre Infiltration in Dermis und Epidermis. Es wurde gezeigt, dass epidermale Keratinozyten in psoriatischen Läsionen eine Hochregulation von MHC-Klasse-II-Antigenen sowie eine induzierte Expression von ICAM-1 aufweisen. Darüber hinaus regulieren die vaskulären Endothelzellen Adhäsionsmoleküle aller Klassen: E-Selectin-, ICAM-1-, VCAM-1- und MHC-Klasse-II-Antigene . Das Verständnis der Relevanz von Lymphozyten Homing in die Haut für die Entwicklung von Psoriasis hat eine Suche nach möglichen Behandlungen eingeleitet . Die Redundanz und die vielen überlappenden Funktionen von Adhäsionsmolekülen haben jedoch die Entwicklung wirksamer Therapeutika erschwert . Die unzureichende therapeutische Wirksamkeit mehrerer Substanzen wie monoklonaler Antikörper gegen E-Selectin hat die Schwierigkeit dieses therapeutischen Ansatzes aufgezeigt.

Dennoch besteht ein starker Bedarf an neuen entzündungshemmenden Substanzen zur Behandlung entzündlicher Hauterkrankungen und zur Induktion langanhaltender Remissionen. Der Integrin-Inhibitor Efalizumab (Raptiva), ein monoklonaler Antikörper gegen die Alpha-Untereinheit von LFA-1, hat klinisch gezeigt, dass er Hautentzündungen bei Plaque-Psoriasis lindert . EMEA und FDA empfahlen jedoch, diesen Stoff wegen einer schweren Nebenwirkung vom Markt zu nehmen: Bei einigen Patienten wurde eine progressive multifokale Leukoenzephalopathie beobachtet. Es wurden zahlreiche Verbindungen eingeführt, die die Selektin-Funktion hemmen. Efomycine M , BMS-190394 , OJ-R9188 und TCB-1269 zeigten eine Wirkung in präklinischen Modellen von Psoriasis, Überempfindlichkeit vom verzögerten Typ (DTH) und atopischer Dermatitis. In Phase-I/II-Studien wurde jedoch für die meisten Inhibitoren nur ein unzureichendes Ansprechen berichtet. Andere Substanzen, die noch in präklinischen Studien untersucht werden, umfassen Inhibitoren der Fucosyltransferase IV (ein Enzym, das Kohlenhydratliganden zu CLA, einem hochaffinen Liganden für E-Selektin, modifiziert). Darüber hinaus wurde berichtet, dass Alefacept, ein Fusionsprotein von LFA-3 und dem Fc-Anteil von humanem IgG, bei mindestens einer Subpopulation von Psoriasis-Patienten eine langfristige Remission verursacht .

2.4. Adhäsionsmoleküle bei der Transplantation fester Organe

Ischämie-Reperfusionsverletzung (IRI) ist ein Ereignis übermäßiger Entzündungsreaktion, das nach vorübergehender Abwesenheit der Blutversorgung wie Schock, Infarkt und Transplantation auftritt. Schlüsselereignisse während der IRI sind die Erzeugung von Damage-associated Molecular Patterns (DAMPSs) und die Hochregulation von inflammatorischen Zytokinen und Adhäsionsmolekülen, die zur Rekrutierung von Leukozyten beitragen . Bei Lebertransplantationen beeinflusst IRI das Ergebnis und führt zu 2-10% frühen Transplantatversagen . Darüber hinaus wurde spekuliert, dass IRI auch zu einer höheren Inzidenz von akuter und chronischer Abstoßung führen kann. Das Genexpressionsprofil von IRI in menschlichen Leber-Allotransplantaten hat eine Hochregulierung von Adhäsionsmolekülen und Integrinen ergeben . Mehrere präklinische und klinische Studien haben sich auf die Prävention von IRI in SOT konzentriert, und die Blockierung von Adhäsionsmolekülen hat in vielen Modellen vielversprechende Ergebnisse gezeigt. Im Rahmen der Lebertransplantation führte die Blockierung von P-Selektin mit einem monoklonalen Antikörper zu einer verringerten Inzidenz von IRI in Mausmodellen und zuletzt in einer klinischen Phase-II-Studie . Die Leukozytenadhäsionskaskade im myokardialen IRI bleibt ein interessantes Ziel für therapeutische Intervention. Moleküle wie Bß15-42 und FX06 haben sich als vielversprechend für die Begrenzung von Schäden im myokardialen IRI erwiesen.

Da die Mechanismen der Leukozytenrekrutierung zum Allotransplantat im Verlauf der Abstoßung der Leukozytenrekrutierung während der Entzündung ähnlich sind , zeigten Strategien zur Blockierung von Adhäsionsmolekülen auch Auswirkungen auf das Überleben des Allotransplantats in verschiedenen Umgebungen. die Hemmung von LFA-1 verlängerte das Überleben des Transplantats bei der Allotransplantation des murinen Herzens . Ein verlängertes Allotransplantatüberleben wurde in einem Inseltransplantationsmodell bei nichtmenschlichen Primaten erreicht . Der monoklonale Antikörper gegen LFA-1, Efalizumab, hat in einer klinischen Phase-I/II-Studie zur Nierentransplantation Wirksamkeit gezeigt . Bei diesen Patienten wurde jedoch eine erhöhte Inzidenz posttransplantärer lymphoproliferativer Störungen beobachtet . Eine von Langer et al. im Jahr 2004 zeigte verlängertes Überleben von Ratten-Nieren-Allotransplantaten mit dem Selektin-Inhibitor OJ-R9188. Dieser Effekt war hauptsächlich auf eine Verringerung der infiltrierenden T-Zellen und Makrophagen sowie eine verminderte intragraftale Expression von Zytokinen und Chemokinen zurückzuführen.

2.5. Adhäsionsmoleküle in vaskularisierter Komposit-Allotransplantation – potenzielle Ziele für die Therapie

Wir haben kürzlich eine Analyse von mehr als 170 Biopsien von fünf menschlichen Hand- und Unterarmtransplantatempfängern veröffentlicht, die die Hochregulierung von Adhäsionsmolekülen während der Hautabstoßung demonstriert . Die immunhistochemische Färbung von Hautproben hat eine starke Korrelation von LFA-1 (auch in Keratinozyten exprimiert), ICAM-1 und E-Selectin mit dem Schweregrad der Abstoßung gezeigt, während keiner dieser Marker in der nicht-reflektierenden Haut hochreguliert wurde. Die quantitative PCR-Analyse zeigte jedoch keine Korrelation zwischen dem Schweregrad der Abstoßung und der Genexpression dieser Moleküle, was darauf hindeuten könnte, dass diese Adhäsionsmoleküle nicht nur auf Genebene reguliert werden.

In einer Reihe experimenteller Studien unter Verwendung eines Transplantationsmodells für die Hintergliedmaßen von Ratten wurden Adhäsionsmolekülblocker nach einer kurzen systemischen Immunsuppression (Tacrolimus) subkutan (SC) in das Allotransplantat verabreicht, um eine Abstoßung zu verhindern. Das Targeting von E- und P-Selektinen unter Verwendung des niedermolekularen Inhibitors Efomycin M führte bei 5 von 6 Tieren zu einem langfristigen (150-tägigen) Allotransplantat-Überleben . Die Histologie am Tag 150 zeigte ein mildes lymphozytäres Infiltrat in der Dermis und nur einzelne vakuolisierte Keratinozyten in der Epidermis. Die lokale intragraftale Verabreichung von Anti-ICAM-1 und Anti-LFA-1 verlängerte das Transplantatüberleben im Vergleich zu Kontrollen signifikant. Bei 3 von 4 Tieren wurde ein langfristiges Transplantatüberleben erreicht (Papier in Vorbereitung). In einem weiteren Versuch, die lokale Hemmung von Adhäsionsmolekülen anzugehen, zeigte das Fibrinderivat Bß15–42, das VE-Cadherin blockiert, eine statistisch signifikante Verlängerung des Überlebens von Allotransplantaten an den Hinterbeinen bei Ratten in Kombination mit subtherapeutischen Dosen von Tacrolimus. Wenn die lokale Behandlung mit Bß15–42 dann mit einer Induktion mit IL-2 Fc und einem kurzen Verlauf von Cyclosporin A kombiniert wurde, wurde ein langfristiges Allotransplantat-Überleben mit signifikanter Reduktion von CD4 + – und CD8 + -T-Zellen erreicht (Papier in Vorbereitung). Diese Daten weisen auf das Potenzial von Leukozytenmigrationsblockern hin, die Hautabstoßung in einem Ratten-VCA-Modell zu verhindern.

3. Zytokine und Chemokine als wichtige Mediatoren für den Zelltransport

Die Anziehung einkerniger Zellen zu Entzündungsstellen erfordert nicht nur membrangebundene Adhäsionsmoleküle, sondern auch ein enges Zusammenspiel des Entzündungssignals, das von einer Vielzahl löslicher oder membrangetragener chemoattraktiver Faktoren präsentiert wird. Es ist bekannt, dass das spezifische Expressionsmuster von Chemokinen und ihren Rezeptoren den Zelltyp bestimmt, der von dem entzündeten Gewebe angezogen wird. Dieses Muster von Chemokinen wird durch das lokale Zytokinmilieu reguliert. Zum Beispiel induziert Interferon-γ (IFN-γ) eine Hochregulation von Chemokinen, die anschließend Neutrophile, Monozyten und T-Helfer-1 (Th1) -Zellen anzieht. Ferner wird ein T-Helfer-2 (Th2-) -dominiertes Zellrekrutierungsmuster durch Chemokine induziert, die bei Exposition gegenüber IL-4 und IL-13 hochreguliert werden.

Chemokine können als eine Familie von Zytokinen mit chemotaktischer Aktivität für Leukozyten charakterisiert werden. Bis heute wurden ungefähr 60 Chemokin-Mitglieder identifiziert. Sie sind in C-, CC-, CXC- und CX3C-Unterfamilien unterteilt, die auf den Cysteinmotiven nahe dem aminoterminalen Ende des Moleküls basieren . Mehrere Studien betonen die Bedeutung von Chemokinen und ihren Rezeptoren für den Abstoßungsprozess von Allotransplantaten und ihre Rolle bei der Rekrutierung von Leukozyten, der Differenzierung von Th1- und Th2-Zellen sowie der DC-Bewegung und -Reifung . Studien an humanen Nierenbiopsien zeigten, dass die Expression von Th1-Chemokinrezeptoren (CCR5 und CXCR3) und deren Liganden (CXCL10 (=IP10), CXCL9 (=Mig) und CCL5 (=RANTES) mit akuter Abstoßung assoziiert ist . Die Mig war in einem Lungentransplantationsmodell erhöht und ihre Hemmung verringerte die Intragraftmigration mononukleärer Zellen . Die Bedeutung von CCR5 wurde in Insel-Allotransplantaten gezeigt, da das Targeting von CCR5 zu einer signifikanten Verlängerung dieser Transplantate führte . Eine erhöhte CXCR3-Expression wurde in einem Maus-Haut-Allotransplantat-Modell während der Abstoßung nachgewiesen, und Peptidnukleinsäure (PNA) CXCR3-Antisense verlängerte das Überleben des Allotransplantats signifikant durch Blockade der CXCR3 + T-Zell-Infiltration in das Allotransplantat . In: Li et al. untersuchte das Intragraft-Expressionsprofil von 11 Chemokinen aus allen vier Chemokin-Unterfamilien in einem murinen Hauttransplantationsmodell und zeigte, dass CCL5 / RANTES, CCL17 / TARC und FKN in äquivalenten Konzentrationen in Iso- und Allografts exprimiert wurden. Die Expression von acht Chemokinen war in Allotransplantaten im Vergleich zu Isotransplantaten auch in Abhängigkeit der postoperativen Tage hochreguliert. Das am deutlichsten erhöhte Chemokin war I-TAC (CXCL11), das während der Abstoßung (postoperativer Tag 7) seinen Höhepunkt erreichte und bei Hemmung durch intradermale Injektion von monoklonalen Anti-I-TAC-Antikörpern das Überleben von Hauttransplantaten signifikant verlängerte. Die meisten Studien zur Transplantation haben sich auf eher wenige Chemokine konzentriert. Um ihre Rolle auf sinnvolle Weise zu analysieren, stehen jetzt neue Techniken zur Verfügung, darunter kommerziell erhältliche Multiprobe-Ribonuklease-Schutztests, monoklonale Antikörper gegen Antichämokine und Antichämokinrezeptoren sowie Gen-Knockout-Tiere . Trotz dieser Aussichten ist es wichtig zu betonen, dass viele Daten aus In-vitro-Experimenten das Vorhandensein mehrerer Liganden für einen Chemokinrezeptor und häufig mehrerer Rezeptoren für ein Chemokin zeigten. Dies kann helfen zu erklären, warum die Abstoßung von Allotransplantaten in keiner dieser Studien aufgehoben wurde. Daher kann ein Cocktail von Reagenzien, die auf mehrere rekrutierende Chemokine gerichtet sind, für eine effiziente Hemmung der T-Zell-Infiltration in Allograft erforderlich sein. In diesem Zusammenhang glauben wir, dass dies auch eine zukunftsträchtige Strategie im VCA sein kann.

4. Mediatoren entzündlicher Hauterkrankungen: Parallelen zur Hautabstoßung

Die Hautabstoßung bei VCA weist erythematöse Makula auf, die fortschreiten können, wenn sie nicht mit schuppigen violetten lichenoiden Papeln behandelt werden, die die gesamte Oberfläche des Transplantats bedecken . Diese Veränderungen sind nicht spezifisch für die Abstoßung und können entzündliche Dermatosen nachahmen. Kanitakis betonte die diagnostischen Herausforderungen bei der frühen oder leichten Hautabstoßung; Die Differenzierung von Kontaktdermatitis, Insektenstichen oder Dermatophyteninfektionen kann in diesen Stadien schwierig sein.

Parallelen zwischen akuter Hautabstoßung und entzündlichen Dermatosen (z. B. Kontaktdermatitis, Psoriasis und atopische Dermatitis) bestehen auch auf molekularer und zellulärer Ebene. Allergische Kontaktdermatitis zum Beispiel ist eine T-Zell-vermittelte DTH-Reaktion, die bei Haptenstimulation bei sensibilisierten Personen auftritt . Daher kann die Differenzierung nach histologischen und makroskopischen Kriterien schwierig sein. Es wurde gezeigt, dass T-Zellen (CD4 + – und CD8+ -Zellen) kritisch sind und dass Elemente des angeborenen Immunsystems (z. B. natürliche Killerzellen) eine Schlüsselrolle spielen können . Epidermale Langerhans-Zellen als die kompetentesten APCs in der Haut sowie Keratinozyten regulieren diesen Entzündungsprozess. Zytokine, die aus Langerhans-Zellen (z. B. IL-12) und aus T-Zellen (IFN-γ, IL-4 und IL-10) stammen, spielen eine zentrale Rolle bei der Induktion und Initiierung dieser Hauterkrankung .

Angesichts der engen Wechselwirkung von Chemokinen im Entzündungsprozess und der Immunantwort ist es nicht verwunderlich, dass eine Reihe von dermatologischen Erkrankungen auf eine Chemokin-Dysregulation zurückzuführen sind . Eine starke Chemokinexpression bei allergischen und entzündlichen Hauterkrankungen wie Psoriasis und Kontaktüberempfindlichkeit (CHS) wurde dokumentiert . Insbesondere CXCL8 / IL-8 und das verwandte CXCL2 / Gro-β sind in psoriatischen Hautläsionen signifikant hochreguliert und somit für die typische intraepidermale Aggregation von Neutrophilen verantwortlich. CCL2 / MCP-1 und CCL5 sind dafür verantwortlich, überwiegend Monozyten und T-Zell-Untergruppen anzuziehen, und CXCR3-Liganden ziehen Th1-Zellen an . Die Expression von Zytokinen und Chemokinen während der Sensibilisierungs- und Elizitationsphase von CHS wurde gut untersucht . In: Watanabe et al. hat gezeigt, dass TNF-α und IL-1β eine Hauptrolle in der Sensibilisierungsphase von CHS spielen, während die Elizitationsphase überwiegend durch IFN-γ-, IL-1-, IL-4- und TNF-α-Expression gekennzeichnet ist.

5. Tertiäre lymphatische Organe: Spielen sie eine zentrale Rolle bei der chronischen Abstoßung von VCAs?

Die Rolle der chronischen Abstoßung bei VCAs ist bisher wenig verstanden. Da die rekonstruktive Transplantation ein relativ junges Feld ist, sind die Nachbeobachtungszeiten von VCA-Empfängern derzeit auf 13 Jahre begrenzt. Die Allotransplantat-Vaskulopathie ist das Hauptmerkmal bei der chronischen Abstoßung von Allotransplantaten fester Organe. Derzeit liegt nur eine begrenzte Anzahl von Berichten über Gefäßveränderungen von Transplantatgefäßen in einem VCA vor . Es wird angenommen, dass mehrere (unbehandelte) akute Abstoßungsepisoden ahmen einen Zustand chronischer Entzündung nach, der myointimale Proliferation und Okklusion von Allotransplantatgefäßen auslösen kann .

TLOs sind lymphatische Strukturen, die in chronisch entzündeten Geweben vorkommen . Sie bestehen aus B- und T-Zellaggregaten, spezialisierten Populationen von DCs, gut differenzierten Stromazellen und hohen Endothelvenolen (HEVs), sind jedoch nicht eingekapselt . Es wurde gezeigt, dass viele der molekularen Signale und Ereignisse, die zur Entwicklung sekundärer lymphoider Organe führen, ebenfalls an der Bildung von TLOs beteiligt sind . Mesenchymale lymphoide Gewebeorganisatoren exprimieren CXCL13, MAdCAM, ICAM und VCAM und rekrutieren dadurch CD4 + CD3− hämatopoetische lymphoide Gewebeinduktoren. Die Expression von Lymphotoxin auf diesen Induktorzellen reguliert Chemoattraktoren und Adhäsionsmoleküle über eine positive Rückkopplungsschleife weiter hoch, was zur Rekrutierung von Immunzellen und zur Bildung von HEVs führt.

5.1. TLOs bei chronischer Allotransplantatabstoßung

Es wird angenommen, dass die Bildung ektopischer lymphoider Strukturen die Effizienz der Alloantigenpräsentation und -erzeugung verbessert von alloreaktiven Lymphozyten und könnte daher die Alloimmunantwort verbessern. Es wird spekuliert, dass dies ein Mechanismus bei mehreren chronischen Entzündungszuständen wie rheumatoider Arthritis, Sjögren-Syndrom und Hashimoto-Thyreoiditis ist . Eine retrospektive Analyse von 350 renalen Allotransplantaten ergab die Bildung regionaler entzündlicher Infiltrate, die aus T- und B-Lymphozyten, Plasmozytoidzellen und DCs bestanden . Die Autoren fanden eine starke Korrelation zwischen der Bildung von TLOs und einer erhöhten Inzidenz von chronischer Abstoßung und Transplantatverlust. Baddoura et al. berichtete lymphoide Neogenese in murinen kardialen Allotransplantaten im Verlauf der chronischen Abstoßung. 78% der chronisch abgelehnten Allotransplantate zeigten entweder klassische TLOs mit organisierten T- und B-Zell-Zonen und peripheren Knoten Addressin + (PNAd +) HEVs oder PNAd + HEVs ohne organisierte lymphoide Akkumulationen. Interessanterweise wurde gezeigt, dass die Architektur von TLOs mit dem Immunaktivierungsstatus des Wirts zusammenhängt . In einem Versuch, die Rolle und Funktion von TLOs während der Ablehnung Nasr et al. berichtet, dass TLOs in der Lage sind, Effektor- und Speicher-T-Zellen zu erzeugen. In einem murinen Transplantationsmodell wurden Hauttransplantate voller Dicke, die TLOs aufgrund der transgenen Expression von Lymphotoxin-a (RIP-LTa) enthielten, an Empfänger transplantiert, denen alle sekundären lymphoiden Organe fehlten. Diese Allotransplantate wurden abgelehnt, während Wildtyp-Allotransplantate akzeptiert wurden. Wenn RIP-LTa- und Wildtyp-Allografts gleichzeitig transplantiert wurden, wurden beide abgelehnt. Darüber hinaus haben Thaunat et al. demonstrierte die Produktion von Alloantikörpern, die spezifisch für Spender-MHC-Klasse-I-Moleküle in Keimzentren von TLOs in einem Ratten-Aorten-Interpositionsmodell sind, was auf eine lokale antikörpervermittelte Alloimmunantwort hindeutet. In einem Mausmodell der Autoantikörper-vermittelten kardialen Allotransplantat-Vaskulopathie schaffte die Verabreichung eines Lymphotoxinblockers, LTR-Ig-Fusionsproteins, die Allotransplantat-TLO-Bildung ab und hemmte die humorale Effektorantwort . Zusammengenommen legen diese Ergebnisse nahe, dass TLOs in Allotransplantaten nicht nur ein Ergebnis des chronischen Entzündungsreizes sind, sondern auch eine Stelle, an der die Alloimmunreaktion ausgeführt und verstärkt wird.

Dies steht im Gegensatz zu Erkenntnissen von Brown et al. , die berichteten, dass das Vorhandensein von TLOs in einem murinen Nieren-Allotransplantat-Toleranzmodell mit überlegener Transplantatfunktion und Überleben assoziiert ist. Zusammenfassend bleibt an dieser Stelle unklar, ob TLOs mit einer destruktiven oder vorteilhaften Reaktion bei der Organ- und Gewebetransplantation verbunden sind und ob sie gezielt oder induziert werden sollten, um das langfristige Überleben des Transplantats zu fördern.

6. Schlussfolgerung

Ein perivaskuläres Infiltrat von hauptsächlich CD3 + T-Lymphozyten in der Dermis markiert das Aufkommen der Hautabstoßung bei VCA . Das zelluläre Infiltrat breitet sich dann weiter in die Dermis und Epidermis aus, was zu einer dermal-epidermalen Trennung und Nekrose führt, wenn es nicht erfolgreich behandelt wird. Da eine Vielzahl von Adhäsionsmolekülen sowie Zytokine und Chemokine für den Lymphozytentransport in Richtung Epidermis während der akuten Abstoßung verantwortlich sind, scheint die selektive Blockierung der Leukozytenrekrutierung an der Entzündungsstelle ein vielversprechender Ansatz zu sein, um die Hautabstoßung bei VCA zu verhindern und auch zu behandeln. Darüber hinaus neuartige Konzepte, die auf die intragraftale lymphoide Neogenese abzielen und die Bildung von TLOs könnte bei der Behandlung der chronischen Allotransplantatabstoßung in Betracht gezogen werden, während es bleibt ein rätselhaftes Merkmal bei VCA. Eine gezielte Therapie, inspiriert von den neuartigen Behandlungen für entzündliche Hauterkrankungen, könnte sich zu einer vielversprechenden Behandlungsoption für VCA-Patienten entwickeln und deren Belastung durch langfristige systemische Immunsuppression senken.