Regulatorische T-Zellen wirken zerebroprotektiv über eine Interleukin-10 vermittelte Modulation proinflammatorischer Zytokine nach Ischämie

Einleitung: Regulatorische T-Zellen (Treg) sind zerebroprotektive Schlüsselmodulatoren der inflammatorischen Reaktion nach fokaler Ischämie. Ihr Einfluss auf pro- und antiinflammatorische Zytokin-Signalwege beim Schlaganfall ist aber bislang unbekannt.

Methoden: Bei Mäusen wurde eine kortikale Ischämie durch transtemporale MCAO induziert. Im ersten Teil wurden Treg (CD25+) aus IL10-/- oder WT Mäusen isoliert und mit WT CD25- Zellen in Lymphozyten-defiziente RAG-/- kotransferiert. Für IL-10 Therapieexperimente wurden Treg durch präischämische Gabe eines monoklonalen CD25 Antikörpers depletiert. Rekombinante Mauszytokine (IL-10, TNF-a, IFN-g) wurden intraperitoneal (ip) oder intraventrikulär (icv) (Kontrolle BSA in künstl. Liquor) injiziert, in anderen Versuchen durch Antikörper neutralisiert. Die Zytokinexpression wurde mittels RT-PCR aus Hirnlysaten bzw. durch intrazelluläre Durchflusszytometrie (IC-FACS) systemisch und zerebral quantifiziert.

Ergebnisse: Der Kotransfer IL-10 defizienter Treg führte zu signifikant größeren Infarktvolumina als Kotransfer mit WT Treg (22,1±4,4 vs. 14,2±3,1mm³). Eine einmalige icv, nicht aber die ip IL-10 Injektion verhinderte die Infarktgrößenzunahme nach Treg-Depletion signifikant (icv:16,7±2,9; ip: 22,4±4,1; Kontrolle: 26,1±5,6mm³). Die Treg-Depletion führte zu einer erhöhten Expression proinflammatorischer Zytokine (TNF-a, IL-1, IFN-g; RT-PCR), die durch die icv Injektion von IL-10 wieder normalisiert wurde. Die wichtigsten IFN-g Produzenten im ischämischen Hirn waren invadierende T-Lymphozyten (76% der IFN-g+ Zellen; IC-FACS). Die quantitative IFN-g Expression war signifikant höher in CD3+ Zellen aus Hirnen Treg-defizienter Tiere, nicht aber in deren Blut und Milz. Die icv Gabe von neutralisierenden Antikörpern gegen TNF-a und IFN-g reduzierte die Infarktgröße abhängig vom Therapiezeitpunkt. Anti-TNF-a war nur direkt nach MCAO wirksam, während die Neutralisation von IFN-g 3d nach MCAO noch eine signifikante Läsionsminderung nach 7d bewirkte (Anti-IFN-g:9,6±2,4; Kontrolle: 16,9±2,9mm³).

Schlussfolgerungen: Der zerebroprotektive Effekt von Treg bei zerebraler Ischämie wird über die Sekretion von IL-10 vermittelt, welches eine überschießende Produktion proinflammatorischer Zytokine verhindert. Treg sind dabei eine übergeordnete Schaltstelle inflammatorischer Signalwege und bieten durch ihre hohe Potenz ein hervorragendes Ziel für neue immunomodulatorischer Therapieansätze in einem weiten Zeitfenster nach Ischämie.