NETs (Neutrophil Extracellular Traps) bei Systemischem Lupus Erythematodes

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2019-02-18
Issue Year
2019
Authors
Stoof, Julia
Editor
Abstract

After their discovery, most of the time NETs were thought to play a proinflammatory and antimicrobial role. However, recent results showed that NETs and their resulting aggNETs act in an anti-inflammatory way in gout. Therefore, it was the aim of this dissertation to find out whether or not it is possible to find a similar observation in patients with SLE. For this reason, the blood of SLE patients and normal healthy donors (NHD) was examined to quantify the already circulating NETs and aggNETs before examining the ability of both groups to form NETs. Furthermore, the production of ROS was measured and compared with the respective NET-formation. Methods Both the already circulating NETs/aggNETs as well as the capacity of NET-formation of the neutrophil granulocyte were quantified via immunofluorescence microscopy. The formation of NETs was induced with PMA, while the control probes were incubated with PBS. ROS production was measured before and after stimulation with PMA via flow cytometry. Results While there was no significant difference in the ROS production of SLE patients and NHDs before or after stimulation with PMA, the number of circulating NETs before stimulation was significantly higher in SLE patients. There was no significant distinction of the number of NETs in both groups after stimulation with PMA. Spontaneous NET-formation correlated with the intensity of ROS production, whereas the increase of NET formation with higher ROS levels was detectable, but not significant. Conclusion Overall, this thesis, in conjunction with its corresponding paper , concludes, that NETs, in spite of their often referred role as initiator or intensifier of SLE can also function in a protective way. While at the beginning of an illness or an inflammation the proinflammatory influence of neutrophil granulocytes and NETs predominate, in the course of the disease they degrade proinflammatory mediators and help with the resolution of inflammation dependent on number and density. The exacerbation of SLE in a mouse model in absence of NETs emphasise the importance of understanding the exact course of events of neutrophil granulocytes and NETs in SLE in the search for remedies.

Abstract

Lange Zeit wurde NETs (Neutrophil Extracellular Traps) eine entzündungsfördernde und antimikrobielle Rolle zugeschrieben. Es konnte jedoch vor kurzem gezeigt werden, dass NETs und die aus ihnen entstehenden aggregierten NETs (aggNETs) bei Gicht auch eine antiinflammatorische Bedeutung haben. Ziel dieser Arbeit ist es, herauszufinden, ob diese Beobachtung auch bei Systemischem Lupus Erythematodes (SLE) gemacht werden kann. Dazu sollen Blut und Zellen von SLE-Patienten im Vergleich zu Normalspendern (normal healthy donors, NHD) untersucht werden. Hierbei soll zuerst die Menge bereits zirkulierender NETs untersucht werden, bevor die Fähigkeit zur Bildung von NETs betrachtet wird. Auch die Produktion von Reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) beider Gruppen soll untersucht und in Zusammenhang mit der NET-Bildung gestellt werden. Methoden Sowohl die bereits zirkulierenden NETs als auch die Kapazität zur NET-Formation der neutrophilen Granulozyten wurden mithilfe von Immunfluoreszenzmikroskopie quantifiziert. NET-Bildung wurde durch Phorbol-12-myristat-13-acetat (PMA) induziert, die Kontrollproben wurden mit Phosphatgepufferter Salzlösung (PBS) inkubiert. Die ROS-Produktion wurde ebenfalls vor und nach Stimulation mit PMA mittels Durchflusszytometrie untersucht. Ergebnisse und Beobachtungen Während bei der ROS-Produktion weder vor noch nach PMA-Stimulation ein signifikanter Unterschied zwischen den Werten der SLE-Patienten und NHD gemessen werden konnte, haben wir eine signifikant erhöhte spontane NET-Anzahl bei SLE-Patienten feststellen können. Nach Stimulation mit PMA war kein signifikanter Unterschied zur NHD-Gruppe mehr zu erkennen. Bei spontaner NET-Formation korrelierte deren Grad mit der Ausprägung der ROS-Produktion. Nach Stimulation ließ sich im Diagramm weiterhin ein Anstieg der NET-Formation bei erhöhtem ROS-Wert erkennen, dieser war jedoch nicht signifikant. Schlussfolgerung Insgesamt kommt diese Arbeit zusammen mit dem dazugehörigen Paper zu dem Schluss, dass NETs trotz ihrer oftmals zugeschriebenen Rolle als Verursacher oder Verstärker von SLE auch protektiv auf den Körper wirken. Während zu Beginn einer Erkrankung oder Entzündung der proinflammatorische Einfluss von neutrophilen Granulozyten und NETs überwiegt, kommt es abhängig von der Anzahl und Dichte im Verlauf zum Abbau von proinflammatorischen Mediatoren und zur Auflösung der Entzündung. Die Exazerbation des Krankheitsverlaufs von SLE im Mausmodell in Abwesenheit von NETs betont die Wichtigkeit des Verständnisses der genauen Abläufe von neutrophilen Granulozyten und NETs in SLE bei der Suche nach Therapiemöglichkeiten.

DOI
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