Kalziumsignale in intestinalen Lymphozyten

Abstract

Blutlymphozyten (PBL) und Lamina Propria Lymphozyten (LPL) sind Zellen des spezifischen Abwehrsystems im Organismus. Die LPL zeigen physiologischer Weise eine Hyporeaktivität gegenüber physiologischen Stimuli im Vergleich zu PBL. Kommt es zu einer Immunreaktion gegenüber nicht pathogenen Antigenen, kann dies zu einer chronisch entzündlichen Darmerkrankung führen. Im Rahmen dieser Arbeit sollte eine Methode etabliert werden, um Lymphozyten aus dem Darm der Maus in ausreichenden Mengen zu isolieren. Bei den isolierten und nicht voraktivierten Zellen von verschiedenen Mausstämmen sollten mit Hilfe der Fluoreszenzmikroskopie und geeigneten Farbstoffen [Ca2+]i nach Stimulation gemessen, miteinander und mit Daten von Lymphozyten aus Mäusen mit experimentell induzierter Kolitis verglichen werden. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass sich die Zellen aus den verschiedenen Mausstämmen durch die gewählten Stimuli, Thapsigargin und Antikörper gegen Zelloberflächenantigene, stimulieren lassen. Die Daten bestätigen eine niedrigere [Ca2+]i der LPL gegenüber den PBL gesunder Mäuse, was bereits für humane Zellen gezeigt wurde. Erste Daten von Mäusen mit induzierter Kolitis konnten aufgrund der Schwierigkeit der Präparation nur für wenige CD19+-Lymphozyten gewonnen werden. Bei diesen zeigte sich ein im Vergleich zu Kontrolltieren höherer [Ca2+]i. Die Ergebnisse dieser Arbeite legen nahe, dass Lymphozyten aus dem Mausdarm sowohl für die als Model für die Rolle von [Ca2+]i Signalen bei CED, die Reproduktion der Daten mit Lymphozyten von Mäusen mit induzierter Kolitis vorrausgesetzt, als auch für die Analyse der Ca2+-abhängigen Hyporeaktivität von LPLs genutzt werden können.

Peripheral blood lymphocytes (PBL) and lamina propria lymphocytes (LPL) are part of the specific immune system. LPLs are considered hypo-reactive, a phenomenon called oral tolerance. If this tolerance mechanism does not work properly, lamina propria T-cells may react to non-pathogenic antigens with an uncontrolled activation which can finally lead to chronic intestinal inflammation (inflammatory bowel disease, IBD). The aim of this thesis included the evaluation of an method to isolate lymphocytes from mice intestine. [Ca2+]i from isolated resting single cells from different mice strains were measured using sutable fluoroscopic Ca2+ sensitive dye. Finally [Ca2+]i measurements in LPLs from healthy mice should be compared to [Ca2+]i measurements from mice with an experimentally induced colitis. The results of the present thesis show that thapsigargin as well as antibodies raised against T cell receptors (anti-CD3/anti-CD28) increase [Ca2+]i in LPL from different mouse strains. Similar to previous findings for human cells show mice LPLs a much lower [Ca2+]i signals as compared to PBLs from the same mice. The isolation of LPLs from mice with experimentally induced colitis was unfortunately very difficult. Only from very few of the experiments it was possible to analyze CD19+ (B-lymphocytes). However, the B-cell data show that in mice with colitis, [Ca2+]i increases were on average higher than in cells from control mice. From the results it can postulated, that LPL from mice can be used for both a model to investigate Ca2+-dependent patho-physiological hyper-reactivity of lymphocytes during intestinal inflammation, assuming reproduction in mice with induced colitis, as well as for understanding the Ca2+-dependent hypo-reactivity of LPLs.