Alterung des Immunsystems und deren Einfluss auf die Pathogenese von Osteoporose und Rheumatoider Arthritis

HintergrundDas Altern von Zellen beeinflusst unser Leben enorm. Ältere Menschen sind anfälliger für Infektionen, Krebs- und Autoimmunerkrankungen. Bei der Rheumatoider Arthritis handelt es sich um eine Erkrankung, die im Alter gehäuft auftritt und mit einer Zerstörung von Knochen einhergeht. In dieser Arbeit stellen wir die Hypothese auf, dass es eine Verbindung zwischen Knochenschwund und einer vorzeitigen Alterung des Immunsystems gibt. Deshalb untersuchen wir die Prävalenz gealterter T Zellen bei Patienten mit RA und deren Fähigkeit das Knochenabbau-fördernde Protein RANKL zu produzieren.MethodenBei 41 RA Patienten den Patienten wurde eine Knochendichtemessung durchgeführt. Mittels FACS wurde die Expression von RANKL auf CD28+CD45RA+, CD28+ CD45RO+ und CD28- der CD4+ und CD8+ Populationen gemessen. In Zellkultur-Experimenten wurde die RANKL-Expression nach Behandlung mit verschiedenen Stimulanzien untersucht. ResultateDie Prävalenz der CD4+CD28- T Zellen der RA Patienten betrug 1.4% bzw. CD8+ 41.7%. RANKL wurde auf CD4+CD28- T Zellen häufiger detektiert als auf CD4+CD28+CD45RA+ oder auf CD4+CD28+CD45RO+ T Zellen. Im Gegensatz dazu wiesen CD8+CD28- T Zellen eine geringere Expression von RANKL als naive und Gedächtnis-Zellen auf. In der Folge konnte eine signifikante Steigerung der Anzahl an RANKL-positiven T Zellen durch Stimulation mit IL-15 gezeigt werden. Die Steigerung wurde vor allem in Gedächtnis- und CD28- Zellen beobachtet.Die Prävalenz der zirkulierenden CD4+CD28- T Zellen zeigte eine inverse Korrelation zum Ergebnis der DEXA Messung, während für die CD8+CD28- T Zell Population lediglich ein Trend für eine negative Assoziation zu beobachten war. SchlussfolgerungCD4+CD28- T Zellen sind mit dem Auftreten von Knochenschwund bei der RA assoziiert. Da CD4+CD28- T Zellen auch häufiger RANKL an der Oberfläche exprimieren als andere CD4+ T Zell Subsets kann ein direkter Einfluss dieser Zellen auf den Knochenabbau vermutet werden.BackgroundAging affects the immune system and elderly people are more susceptible to diseases caused by immune failure. Rheumatoid arthritis and osteoporosis are associated with systemic bone loss and occur more frequently in old age. It is known that premature immunosenescence contributes to the pathogenesis of RA whereas its role for the evolvement of bone loss is not well understood. I worked on the hypothesis that aging of T cells is linked with bone loss. For this reason, we examine the prevalence of aged T cells in patients with RA with and without bone loss. In functional assays we test the mechanisms how aged T cells might induce bone resorption.Methods41 patients underwent measurement of bone density. The prevalence of naive, memory and CD28- among the CD4+ and CD8+ populations were determined by flow cytometry. In addition to staining resting cells for RANKL, RANKL expression was measured after cell culture with several stimulants. ResultsThe prevalence of CD4+CD28- and CD8+CD28- T cells in our RA cohort was 1.4% and 41.7%. RANKL was more frequently expressed on CD4+CD28- T cells compared to naive and memory T cells. In contrast, CD8+CD28- T cells expressed RANKL less frequently than naïve and memory CD8+ T cells. Furthermore, a significant increase of the number of RANKL+ T cells was noted after stimulation with IL-15. This increase was mainly observed in memory and CD28- T cells.The levels of circulating CD4+CD28- were inversely correlated with the results of the DEXA measurement, whereas for the CD8+CD28- T cell population we observed a trend only. Patients with reduced bone mass showed a higher prevalence of CD4+CD28- T cells compared to patients with normal bone mass. ConclusionAged CD4+CD28- T cells are associated with the occurrence of bone loss in RA. As CD4+CD28- T cells express surface RANKL more frequently than other CD4+ subsets, a direct influence of these cell population in the pathogenesis of osteoclastogenesis is possible.eingereicht von Johannes FesslerZsfassung in dt. und engl. SpracheGraz, Univ., Masterarb., 2012(VLID)22191