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Titel: Sinusendothel-/Virgultumzellen in normalen und pathologisch veränderten menschlichen Lymphknoten. Morphologische Befunde und immunhistochemische Markerprofile
Autor: Sievers, Evelyn
Weitere Beteiligte: Moll, Roland (Prof. Dr.)
Erscheinungsjahr: 2011
URI: https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2011/0281
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2011-02815
DOI: https://doi.org/10.17192/z2011.0281
DDC: Medizin, Gesundheit
Titel(trans.): Endothelial and virgultar cell formations in the normal and pathologically altered human lymph node sinus. Morphological and immunohistochemical marker profiles

Dokument

Schlagwörter:
Thrombomodulin, Lymphknoten, Immunsystem, Sinus endothelial/virgultar cells (SEVCs), LYVE-1, CD31, Desmoplakin, VEGFR-3, Endothel

Zusammenfassung:
Ziel der vorliegenden Arbeit war eine erstmalige umfassende Charakterisierung der einzigartigen Zellpopulation der Sinusendothel-/Virgultumzellen des menschlichen Lymphknotens. Es wurden zunächst breit angelegte immunhistochemische Untersuchungen von Paraffinschnitten menschlicher Lymphknoten aus den wichtigsten Körperregionen mit einem Set von Antikörpern gegen Desmoplakin, CD31, CD34 und Claudin 5 durchgeführt, entsprechend der Annahme, dass der untersuchte Zelltyp neben endothelialen Eigenschaften (CD31 als Panendothelmarker) mithilfe des complexus adhaerens auch Filter- und Barrierefunktionen (Desmoplakin als Desmosomenmarker, Claudin 5 als tightjunction- Marker) habe und sich zugleich von Blutgefäßendothelzellen unterscheide (CD34 als Blutgefäßendothelmarker). Die Ergebnisse bestätigten diese Annahme mit der Ausnahme eines variierenden Anteiles von Sinusendothel-/Virgultumzellen, welche CD34 exprimierten, was am ehesten als Zeichen akuter proliferativer Aktivität zu werten sein könnte (CD34 als unspezifischer Aktivierungsmarker). Ferner wurde deutlich, dass es eine nach Körperregionen variierende Breite und Dichte der Sinus vorlag, wobei in der iliakalen Region im Vergleich zu anderen Körperregionen bei den untersuchten Lymphknoten eine deutlich höhere Dichte und Breite der Sinus festzustellen war. Auf diesen Erkenntnissen basierend erfolgte die eingehende Untersuchung von Paraffinschnitten menschlicher Lymphknoten der iliakalen Körperregion. Es wurden nun weitere endothel- bzw. lymphendothelspezifische Markermoleküle untersucht, namentlich CD141, CD143 und vWF als Endothelmarker, sowie LYVE-1, Podoplanin und VEGFR-3 als mutmaßliche Lymphendothelmarker. Da gegen LYVE-1 zum Zeitpunkt unserer Untersuchungen keine Antiseren kommerziell verfügbar waren, stellten wir selbst ein polyklonales Antiserum gegen das Antigen her. Zunächst war festzustellen, dass die Sinusendothel- /Virgultumzellen der untersuchten Lymphknoten neben Desmoplakin, CD31 und Claudin-5 auch regelmäßig vWF, LYVE-1 und VEGFR-3 exprimierten. Die Endothelmarker CD141, CD143 und das als lymphendothelspezifisch geltende 83 Podoplanin konnten dagegen an Sinusendothel-/Virgultumzellen nicht nachgewiesen werden, obschon es von einigen Endothelzellen der umliegenden Lymphgefäße deutlich exprimiert wurde. Es erfolgte im nächsten Schritt die Untersuchung von CD31pos/CD34negaffinitätsangereicherten vitalen Sinusendothel-/Virgultumzellen aus iliakalen menschlichen Lymphknoten unter Kulturbedingungen. Dabei zeigte sich, dass trotz der Anreicherung keine Reinkultur hergestellt werden konnte, vielmehr zeigte sich eine uneinheitliche Zellpopulation, welche nur teilweise die gesuchten Sinusendothel-/Virgultumzellen enthielt. Die übrigen Zellen waren am ehesten unbeabsichtigt mit angereicherte Lymph- oder Blutgefäßendothelzellen oder Zellen, die unter Kulturbedingungen entdifferenzierten und nicht mehr die gesuchten spezifischen Merkmale aufwiesen. Die vergleichsweise kleine Fraktion der gesuchten Zellen zeigte in den frühen Passagen durchaus das erwartete Expressionsmuster von Desmoplakin, CD31, Claudin 5, LYVE-1 und VEGFR-3, jedoch nicht in derselben quantitativen Ausprägung wie zuvor an den Paraffinschnitten beobachtet. Beispielsweise konnte VEGFR-3 an den kultivierten Zellen durchgehend membranständig nachgewiesen werden, während LYVE-1 nur bei einem Teil der Zellen diffus an der Zelloberfläche vorkam. Desmoplakin seinerseits war ebenfalls nur bei einem Teil der Zellen im klassischen Muster membranständig lokalisiert, beim größeren Teil der Zellen war es intrazellulär im perinukleären Bereich zu finden, der am ehesten dem endoplasmatischen Retikulum bzw. dem Golgi-Apparat entspricht, wahrscheinlich als Korrelat präformierter Zellverbindungsstrukturen, die nicht an die Zelloberfläche gelangten. Diese Abweichungen nahmen mit der Passagierung der Zellen zu, so dass die Vermutung einer zunehmenden Entdifferenzierung der Zellen unter den beschriebenen Kulturbedingungen naheliegt. Die Sinusendothel-/Virgultumzellen können als ein spezifischer endothelialer Zelltyp angesehen werden, der in Beziehung zum Lymphgefäßendothel steht, jedoch nicht damit identisch ist und einen Zellverband bildet, der als zusammenhängendes dreidimensionales Netz eine größtmögliche Oberfläche bildet. Somit vermag dieses Netzwerk die Fließgeschwindigkeit der Lymphe zu drosseln und mit den darin enthaltenden Partikeln, Komplexen, Molekülen und Zellen, insbesondere Immunzellen, zu interagieren.

Summary:
The lymph node sinus are channel structures of definite importance in immunology and pathology, specifically in the filtering of the lymph, the transport and processing of antigens, the adhesion and migration of immune cells, and the spread of metastatic cancer cells. Knowledge of the cell and molecular biology of the sinus-forming cells is still limited, and the origin and biological nature of these cells have long been a matter of debate. The dissertation summarizes the relevant literature and presents experimental results, in particular concerning molecular markers of intercellular junctions and cell differentiation. It is shown that both the monolayer cells lining the sinus walls and the intraluminal virgultar cell meshwork are indeed different morphotypes of the same basic endothelial cell character, as demonstrated by the presence of a distinct spectrum of general and lymphatic endothelial markers. These sinus endothelial/virgultar cells (SEVCs) form a tight three-dimensional virgultar network along extracellular guidance structures. The network might be considered a local and specific modification of the general lymphatic vasculature system. Physiological and pathological alterations of SEVC network are presented and discussed.


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