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Titel:Autonomes Nervensystem und Immunabwehr: Bedeutung der noradrenergen Innervation für die Migration von Splenozyten in die Milz
Autor:Trudewind, Mirjam
Weitere Beteiligte: Rogausch, Heiner (PD Dr. med.)
Erscheinungsjahr:2004
URI:http://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2004/0374
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2004-03741
DOI: https://doi.org/10.17192/z2004.0374
DDC: Medizin, Gesundheit
Titel(trans.):Autonomic Nervous System and Immune Function: Relevance of noradrenergic Innervation for the Migration of Splenocytes to the Spleen

Dokument

Schlagwörter:
Milz, Autonomic Nervous System, Cell Migration, Splenocytes, Vegetatives Nervensystem, Immunsystem / Regulation, Zellmigration

Zusammenfassung:
Sowohl "naive" wie auch "memory" T-Lymphozyten verweilen bei allen Säugetieren nur kurz im Blutkreislauf und wandern in lymphatisches und nicht-lymphatisches Gewebe ein. Bei sekundären Immunorganen geschieht dies über Blut- und Lymphgefäße, bei der Milz ausschließlich über die Blutbahn, hier spielt die Regulation der Milzdurchblutung eine zentrale Rolle für die Zellaufnahme. Eine Tatsache, die besondere Bedeutung bekommt, da die Milz pro Tag etwa die gleiche Menge von Lymphozyten aufnimmt, wie alle lymphatischen Gewebe zusammengenommen, die durch den ductus thoracicus drainiert werden. Diese Arbeit untersucht zwei Aspekte der Emigration in die Milz : einerseits wird der Einfluss der Innervation und damit der Regulation der Durchblutung und andererseits der Einfluss von bakteriellem Endotoxin (LPS von e. coli) und damit die Bedeutung einer Immunstimulation der Milz auf die Zellaufnahme geprüft. Die noradrenerge Innervation der Milz adressiert in erster Linie die glatte Gefäßmuskulatur, (60 - 80% der Fasern erreichen diese, 20-30% gehen an T-Zellen der weißen Pulpa), die Bedeutung des Blutkreislaufs für die Zirkulation von Zellen wird durch diese Experimenten reflektiert. Zu den Wirkungen von bakteriellem Endotoxin gehört die Stimulation Lymphozyten, die Produktion von Interleukin-1 (IL-1ß) und die Heraufregulation von Adhäsions-molekülen, hier wird die Bedeutung von lokalen molekularen Faktoren widergespiegelt. Die Untersuchungen fanden an narkotisierten WKY-Ratten statt, bei denen die Aufnahme von fluoreszenzmarkierten Splenozyten aus dem Blut in die Milz über maximal 24 Stunden gemessen wurde. Die hauptsächlichen Ergebnisse sind: 1. Die Stimulation des Empfängertieres mit LPS 6 Stunden vor der Injektion von markierten Spenderzellen führt zu einer signifikant erhöhten Aufnahme von Leukozyten. 2. Nach lokaler Ausschaltung der noradrenergen Innervation durch chirurgische Durchtrennung des Milznerven kommt es ebenfalls zu einer signifikant erhöhten Zellaufnahme; diese kommt der Aufnahme nach Immunstimulation gleich. 3. Nach genereller Ausschaltung der sympathisch-noradrenergen Übertragung durch Entleerung der präsynaptischen vesikulären Speicher mittels Reserpin kommt es zu einer signifikant geringeren Aufnahme von Leukozyten im Vergleich zu den Kontrollen. 4. Die Milzdurchblutung ist nach LPS- Stimulation und lokaler Denervierung auf das 2,5 fache der Ruhedurchblutung gesteigert, die Durchblutung anderer parenchymatöser Organe und das HMV bleiben unverändert. Bei systemischer Denervierung wird die Durchblutung auch in anderen parenchymatösen Organen erhöht, der prozentuale Anteil der Milzdurchblutung am HMV ist gleich oder sogar geringer als unter Kontrollbedingungen. 5. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass eine vermehrte lokale Durchblutung und das damit verbundene erhöhte Zellangebot die Zellaufnahme in die Milz fördern. Eine generelle Vasodilatation dagegen führt zu einer Umverteilung auf Kosten der Milzdurchblutung und wirkt sich nachteilig auf die Zellaufnahme in dieses Organ aus. Die Ergebnisse zeigen, dass neben lokalen molekularen Mechanismen auch hämodynamische Faktoren wesentlich an der Regulation der Aufnahme von Leukozyten aus dem Blut in die Milz beteiligt sind. 6. Die Bedeutung von Adhäsionsmolekülen und von Chemokinen für den Mechanismus der Zellemigration werden nicht in Frage gestellt; jedoch wird die Bedeutung der autonomen Regulation für die Definition der Rahmenbedingungen, unter denen molekulare Mechanismen wirksam werden können, herausgestellt.

Summary:
Naive as well as memory T-lymphocytes migrate continuously from the blood into lymphatic and non-lymphatic tissues. They reach secondary immunorgans via blood- and lymphatic vessels, but the spleen is only reached via blood vessels. Here cell uptake depends on the regulation of splenic perfusion. The spleen's role is emphasized by the amount of immigrated cells that equals the amount of immigrated cells to all lymphatic tissues which are drained by the thoracic duct. This work investigates two aspects of cell immigration into the spleen: on the one hand the influence of the innervation and resulting perfusion, and on the other hand the influence of bacterial endotoxin (e. coli's LPS) and the following immune stimulation. The majority of noradrenergic fibers addresses the smooth muscles of vessels ( 60-80%), a minority (20-30%) reaches T-lymphocytes in the white pulpa. This reflects the importance of blood circulation for the cell migration. Lymphocyte stimulation, Interleukin-1 production and expression of adhesionmolecules are endotoxin effects. Hence, local molecular mechanisms are at work here. WKY-rats were used for measuring the uptake of fluorescent labeled splenocytes from the blood into the spleen over a period of 24 hours at maximum. The main results are: 1. LPS-stimulation of the recipient 6 hours prior to cell injection results in a significantly higher uptake of leukocytes by the spleen. 2. Local denervation through surgically cutting the splenic nerve leads to a significantly higher immigration of cells to the spleen, the amount equals the uptake after immune stimulation. 3. General sympathectomy with Reserpin shows a significantly reduced migration to the spleen even in comparison with the controls 4. Splenic perfusion is 2.5 times higher after LPS-stimulation and local denervation than at rest, the perfusion of other parenchymatous organs and the heart minute volume are unchanged. Perfusion of parenchamtous organs is increased after general sympathectomy, the percentage of the heart minute volume going to the spleen remains unchanged. 5. These results imply that increased local perfusion and the following increased amount of cells offered support the cell immigration into the spleen. General vasodilatation leads to a re-distribution of blood perfusion to other parenchymatous organs and, therefore, a reduced uptake of cells to the spleen. These results show that apart from molecular mechanisms hemodynamic factors influence the regulation of leukocyte immigration to the spleen. 6. The influence of adhesionsmolecules and chemokines on cellmigration is not questioned, but the influence of the autonomic regulation of blood flow for the general conditions under which molecular mechanisms can take effect are stressed in this work.


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