Regulatorische CD4+CD25+Foxp3+ T-Lymphozyten verhindern das sekundäre Infarktwachstum über einen Interleukin-10 abhängigen Signalweg

Inflammatorische Kaskaden führen zu sekundärer Hirnschädigung bei Ischämie. Regulatorische T-Zellen (Tregs) sind anti-inflammatorische Schlüsselmodulatoren bei verschiedenen immunvermittelten Erkrankungen. Die physiologische Rolle von Tregs bei ischämischem Schlaganfall ist bisher unbekannt.

Methoden: Bei Mäusen wurde eine fokale Ischämie durch transtemporale MCAO induziert. Tregs wurden entweder präischemisch mittels monoklonalem Antikörper (mAb clone PC61) in C57Bl/6 Wildtypmäusen depletiert oder durch Transfer von CD4+CD25- in Lymphozyten-defiziente rag2-/- Mäuse eliminiert. Infarktvolumina und zerebrale Zytokinexpression (RT-PCR) wurden wiederholt nach MCAO gemessen. Der Effekt von IL-10 wurde durch intraventrikuläre Injektion oder durch Transfer von aus IL -10 -/- Mäusen gewonnen Tregs untersucht. Der Einfluss auf die Mikroglia wurde mittels Immunofluoreszenz-Färbung untersucht, die Invasion von T-Zellen ins ischämische Gehirn mit Durchflusszytometrie.

Ergebnisse: Die Treg-Depletion hatte 24h nach MCAO keinen Effekt, aber 7d nach MCAO hatten Treg-depletierte Mäuse signifikant größere Infarktvolumina (Kontrolle: 7,4mm³, SD:0,9; mAb-behandelt: 12,1mm³, SD:3,1; p<0,05). Auch der Transfer von CD4+CD25- Zellen in rag2-/- Mäuse führte zu größeren Infarkten (12,9mm³, SD:2,5) als die Übertragung aller CD4+ Zellen (6,8mm³, SD:1,9; p<0,05). Intraventrikulär appliziertes IL-10 in Treg-depletierte Tiere hob jedoch diesen Effekt wieder auf. Das von Tregs produzierte IL-10 erscheint besonders wichtig, da der Transfer von CD4+CD25+ Zellen aus IL-10-/- Mäusen das Infarktwachstum nicht verhindern konnte. Ferner war die RNA-Expression für proinflammatorische Zytokine in der ischämischen Hemisphäre von Treg-depletierten Mäusen signifikant stärker erhöht verglichen mit Kontrollen (6h nach MCAO: TNF-alpha: 4x; IL-1beta 2x; 72h nach MCAO: IFN-gamma: 5x). Im Gehirn waren Tregs erstmals 72h nach MCAO mittels FACS und Immunohistochemie nachweisbar. Paraischämisch residente Mikroglia war in der Abwesenheit von Tregs signifikant stärker aktiviert als in Kontrolltieren.

Schlussfolgerungen: Tregs sind zentrale anti-inflammatorische Modulatoren beim ischämischen Schlaganfall, die das sekundäre Infarktwachstum, bedingt durch die Überproduktion an proinflammatorischen Zytokinen, verhindern. Dieser Effekt wird wesentlich durch frühes humorales IL-10 Signalling und verzögert durch die Treg Invasion ins Gehirn vermittelt, welches eine Herunterregulation der Mikroglia-Aktivierung bewirkt.