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Titel:Photodynamische Therapie und Pathomechanismen des Lichen planus
Autor:Stein, Ronja Maria
Weitere Beteiligte: Hertl, Michael (Prof)
Veröffentlicht:2017
URI:https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2017/0382
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2017-03824
DOI: https://doi.org/10.17192/z2017.0382
DDC:610 Medizin, Gesundheit
Titel(trans.):Photodynamic Therapy and Pathomechanisms of Lichen planus
Publikationsdatum:2017-07-03
Lizenz:https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0

Dokument

Schlagwörter:
Lichen planus, oraler Lichen planus, Pathomechanismen, Photodynamische Therapie, Photodynamische Therapie, PDT, Lichen planus

Zusammenfassung:
Der Lichen planus (LP) stellt eine häufige chronische, inflammatorische Autoimmundermatose dar. Betroffen sind Haut und/oder Schleimhäute, wobei der orale Lichen planus (OLP) eine besonders häufige Form darstellt. Bisher stehen lediglich symptomatische Therapien zur Verfügung, die oftmals mit einer Vielzahl von Nebenwirkungen verbunden sind. Neue nebenwirkungsarme Therapiemöglichkeiten, wie die Photodynamische Therapie (PDT), stellen hier möglicherweise eine sinnvolle Therapiealternative dar. Die Ätiopathogenese des LP und die Existenz eines (Auto-)Antigens konnten bis heute nicht vollständig geklärt werden, jedoch bildet eine T-Zell-mediierte Autoimmunpathogenese den Konsens der Forschung. Dabei konnte gezeigt werden, dass autoreaktive CD8+ zytotoxische T-Zellen über eine Induktion der Apoptose basaler Keratinozyten zu einer Desintegration des Epithels führen und so das typische Krankheitsbild hervorrufen. Die Rolle anderer T-Zellen bleibt bisher weitgehend unbeschrieben, jedoch deutet vieles auf eine Beteiligung von CD4+ T-Zellen mit einer TH1-Dominanz hin. Die vorliegende Arbeit umfasst sowohl die Aufklärung von allgemeinen Pathomechanismen des LP als auch die Untersuchung des Einflusses der PDT auf immunologische Parameter und wurde daher in einen Studienteil A und B gegliedert. Im Studienteil A soll über den Nachweis antigenspezifischer T-Zellen im peripheren Blut von LP-Patienten zu einer Identifizierung eines möglichen LP-Antigens beigetragen werden. Zudem soll die Rolle der verschiedenen T-Zellsubpopulationen in der Pathogenese des LP genauer eruiert werden. Mittels Enzyme-linked Immunosorbet Assay (ELISA) wurden die peripheren Chemokin- und Zytokinlevel im Plasma bestimmt. Hier konnten im Vergleich zu gesunden Kontrollen signifikant erhöhte Level des inflammatorisch wirkenden, TH1-assoziierten Zytokins CCL5 festgestellt werden. Dieses Ergebnis unterstreicht die TH1-Tendenz beim LP und lässt annehmen, dass CCL5 einen wichtigen Faktor in der Pathogenese des LP darstellt. Für den Nachweis antigenspezifischer T-Zellen wurden mittels Enzyme-linked Immunospot Assay (ELISpot-Assay) aus CPDA-Blut isolierte mononukleäre Zellen des peripheren Blutes mit Desmoglein1 (Dsg1), Desmoglein3 (Dsg3) und Bullösem Pemphigoidantigen 180 (BP180) stimuliert und auf die Sekretion von Interferon gamma (IFNγ), Interleukin-5 (IL-5) und Interleukin-17a (IL-17a) hin untersucht. Dabei ließ sich für die Stimulation mit BP180-NH2 eine signifikant erhöhte Anzahl IFNγ-sezernierender T-Zellen feststellen, was stark auf ein Vorhandensein BP180-NH2-spezifischer T-Zellen beim LP hindeutet und die TH1-Tendez beim LP erneut bestätigt. BP180-NH2 stellt somit ein potentielles Autoantigen des LP dar, das über eine Aktivierung antigenspezifischer T-Zellen zu einer vermehrten Freisetzung entzündungsfördernder Mediatoren wie CCL5 und IFNγ führen könnte. Im Studienteil B soll die immunologische Wirkung der PDT beim OLP untersucht werden. Dabei wurde mithilfe prä- und posttherapeutisch gewonnener peripherer Blutproben und läsionaler Mundschleimhautbiopsien der Effekt der PDT auf verschiedene T-Zellsubpopulationen analysiert und überprüft, ob die PDT zu einem messbaren Rückgang der Entzündungsparameter führen kann. Anhand der klinischen Ergebnisse, die einen Rückgang der Läsionsgröße nach PDT zeigten, wurde die PDT als erfolgreich bewertet und die spezifischen immunologischen Veränderungen als Annäherung an physiologische Werte interpretiert. Bei der durchflusszytometrischen Analyse peripherer T-Zellsubpopulationen zeigte sich der Anteil γ/δ-TCR+-Lymphozyten an der Lymphozytenpopulation posttherapeutisch signifikant erhöht, was einen spezifischen Effekt der PDT auf diese T-Zellsubpopulation vermuten lässt. Die Analyse peripherer Chemokin- und Zytokinlevel mittels ELISA wurde im Studienteil B für Plasma und Speichel durchgeführt. Dabei ließen sich posttherapeutisch signifikant verminderte Plasmalevel des auf aktivierte T-Zellen chemotaktisch wirkenden Chemokins CXCL10 feststellen. Diese Reduktion scheint dabei mit einer gleichzeitigen Abnahme der T-Zellen im Läsionsgewebe einherzugehen, was CXCL10 als einen für die T-Zellmigration in der Pathogenese des (O)LP entscheidenden Faktor definieren würde. Für die Chemokin- und Zytokinlevel im Speichel konnten keine signifikanten Veränderungen festgestellt werden. Im ELISpot-Assay erfolgte die Zellstimulation bei Studienteil B mit Phytohämagglutinin, so-wie mit Dsg3 und BP180-NH2. Dabei ließen sich posttherapeutisch keine signifikanten Veränderungen feststellen. Ein spezifischer Effekt der PDT zeigte sich auch in der immunhistologischen Analyse des läsionalen Entzündungsinfiltrates. Dabei kam es posttherapeutisch zu einer signifikanten Reduktion des Anteils CD4+ Zellen am Gesamtinfiltrat, was die Beteiligung dieser T-Zellpopulation am Pathomechanismus unterstreicht. Aufgrund relativ konstanter Gesamtzellzahlen des Infiltrats nach PDT bleibt dieses noch genauer zu untersuchen. Zusammenfassend konnte hier gezeigt werden, dass die PDT beim OLP einen spezifischen immunmodulatorischen Effekt auf periphere und läsionale T-Zellen hat und zu einem Rückgang spezifischer Entzündungsparameter führen kann.

Summary:
Lichen planus (LP) is a common chronic inflammatory autoimmune dermatosis, which affects the skin and/or the mucous membranes. Thereby oral Lichen planus (OLP) is a particularly common form. So far treatment has been limited to symptomatic therapies, which have been associated with a variety of side effects. New treatments with fewer side effects, such as the photodynamic therapy (PDT), might offer promising alternatives. Latest research proposes a T cell-mediated autoimmune pathogenesis, yet neither the aetiopathogenesis of LP nor the existence of an (auto-)antigen have been fully discovered. Autoreactive CD8+ cytotoxic T cells have been demonstrated to induce apoptosis of basal keratinocytes and thereby causing a disintegration of the epithelium, consequently leading to the characteristic clinical picture. The impact of other T cells is largely unknown, however there are strong indications for the involvement of CD4+ T cells with a TH1 dominance. This work studies both the general pathological mechanisms in LP, as well as the effects of PDT on immunological parameters and is therefore organized into two parts (A and B). Part A aims to contribute to the identification of a possible LP antigen through an analysis of antigen-specific T cells in peripheral blood of LP patients. Furthermore it should contribute to a more profound understanding of the role of different T cell subpopulations in the pathogenesis of LP. By the use of enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), chemokine and cytokine plasma levels were analyzed. Compared to healthy control plasma levels of the inflammatory TH1-cytokine CCL5 were significantly elevated, confirming the assumed TH1 bias and suggesting that CCL5 may play an important role in the pathogenesis of LP. For the detection of antigen-specific T cells via enzyme-linked immunospot assay (ELISpot assay), peripheral blood mononuclear cells, which were isolated from CPDA blood, were stimulated by desmoglein 1 (Dsg1), desmoglein 3 (Dsg3) and bullous pemphigoid antigen 180 (BP180) and analyzed for the secretion of interferon gamma (IFNγ), interleukin-5 (IL-5) and interleukin-17a (IL-17a). Stimulation with BP180-NH2 showed significantly increased numbers of IFNγ-secreting T cells, which strongly indicates the presence of BP180-NH2-specific T cells in LP and further confirms the TH1 bias. Therefore BP180-NH2 constitutes a potential autoantigen of LP, which might lead to an increased secretion of inflammatory mediators, such as CCL5 and IFNγ. Part B focuses on the immunological effects of PDT in OLP. Here, pre- and post-therapeutically obtained peripheral blood samples and oral mucosal biopsies were used to analyze the effects of PDT on different T cell subpopulations. Furthermore, it was examined whether PDT led to a measurable decrease of inflammatory parameters. Based on the clinical results, which showed a decrease in size of the lesions, PDT was rated as a success and specific immunological changes were interpreted as an approach to physiological values. The analysis of different T cell subsets in peripheral blood via flow cytometry showed significantly elevated percentages of γ/δ-TCR+-lymphocytes in the lymphocyte subpopulation after PDT. The post-therapeutic increase indicates that PDT has a specific effect on this T cell subset. In part B, the analysis of peripheral chemokine- and cytokine levels by ELISA was performed for plasma and for saliva. Here, plasmatic levels of the chemokine CXCL10, which presents a chemotactic stimulus for activated T cells, were decreased significantly after therapy. This reduction seems to be associated with a concomitant decrease of T cells in the lesional tissue, which could reveal CXCL10 as an important factor for T cell migration in the pathogenesis of (O)LP. No significant post-therapeutic changes were observed regarding the chemokine- and cytokinelevels in saliva. By ELISpot assay, peripheral T cells were stimulated by phytohaemagglutinin (PHA), Dsg3 and BP180-NH2, but no significant posttherapeutic change was noticed in this experimental approach. The specific immunological effects of PDT also became apparent in the immunohistologic analysis of the lesional inflammatory infiltrate. Here, a significant post-therapeutic decrease of CD4+ cells in the entire infiltrate was detected, indicating the involvement of this T cell subset in the pathogenesis. Nonetheless, due to the relatively constant total cell numbers of the infiltrate after PDT, it requires further examination. In summary, it has been shown here, that PDT has a specific immunomodulatory effect on peripheral and lesional T cells in OLP and can reduce particular inflammatory parameters.


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