Regulatorische T Lymphozyten – vom endogenen Protektionsmechanismus zum potentiellen Therapieansatz beim Schlaganfall

Hintergrund: Entzündungskaskaden spielen eine wichtige, vorwiegend schädliche Rolle beim ischämischen Schlaganfall. Bislang war nur wenig hinsichtlich der endogenen gegenregulatorischen Mechanismen bekannt. Wir berichten über die Rolle von CD4+CD25+Foxp3+ regulatorischen T-Lymphozyten (Treg), Schlüsselimmunregulatoren bei vielen primär inflammatorischen Erkrankungen, und identifizieren ihre protektiven Signalwege.

Methoden: Eine fokale Ischämie wurde durch permanente transtemporale MCAO oder durch 30min oder 90min Filament-MCAO induziert. Infarktvolumen und Verhaltensdefizite wurden nach 1, 3, 7d gemessen. Treg wurden depletiert durch CD25-spezifische AK oder durch Transfer von CD4+CD25- T Zellen in Lymphozyten-defiziente RAG-/- Mäuse. Zerebrale Zytokinexpression wurde durch RT-PCR, Serumzytokinkonzentration mit ELISA quantifiziert. Leukozyteninvasion und mikrogliale Aktivierung wurden immunhistochemisch, die Lymphozytensubpopulationen und quantitative intrazelluläre Zytokinproduktion mit FACS analysiert. Rekombinantes IL-10 wurde intraperitoneal (ip) oder intrazerebroventrikulär (icv) injiziert, in anderen Experimenten TNF-α oder Interferon-γ durch Antikörper neutralisiert.

Ergebnisse: Treg Depletion führte zu verzögertem Infarktwachstum im Koagulations- und 30min Filament-MCAO Modell, aber nicht bei 90min Filament-MCAO. Das neurologische Defizit war signifikant schwerer 3 und 7d nach MCAO in Treg depletierten Mäusen. Treg Depletion resultierte in einer stark erhöhten zerebralen Expression von TNF-α, IL-1β und IFNg, deren Hauptquellen aktivierte Mikroglia bzw. invadierende T-Lymphozyten waren. Bei icv. Neutralisierung dieser Zytokine in anti-CD25 behandelten Mäusen entsprachen die Infarktvolumina denen von Kontrolltieren. Anti-CD25 Injektion führte zu verstärkter Invasion von Granulozyten und Aktivierung (IBA-1+) von Mikroglia. Die intrazelluläre IFNg Produktion von eingewanderten T-Zellen war vielfach höher in Treg depletierten Mäusen. Icv. Injektion von IL-10 verhinderte die Infarktvergrößerung in Treg depletierten Mäusen und reduzierte die zerebrale Überexpression von proinflammatorischen Zytokinen.

Schlussfolgerungen: Treg sind potente endogene zerebroprotektive Modulatoren in Schlaganfallmodellen. IL-10 ist ihr Schlüsselmediator, der die proinflammatorische Zytokinexpression unterdückt und angeborene und adaptive Immunzellen beeinflusst. Ansätze zur ihrer therapeutischen Nutzung werden derzeit erprobt.

Else-Kröner-Fresenius Stiftung