Endothelzell-Autoantigene in der systemischen Sklerose

Die systemische Sklerose (SSc) ist eine autoimmune, entzündliche Bindegewebserkrankung unbekannter Ursache, die schließlich zu einer Fibrose von Haut und inneren Organen führt. Die wichtigsten histopathologischen Charakteristika sind vaskuläre Läsionen, perivaskuläre Infiltration mononukleärer Zellen und die Vermehrung von Bindegewebe (sogenannten extrazellulären Matrixproteinen), vorallem von Kollagen. Es war lange unklar, welche dieser pathologischen Veränderungen das primäre pathogenetische Ereignis ist, weil beim Menschen das Initialstadium der Erkrankung nicht zugänglich ist. Für das Studium der Initialphase sind daher adäquate Tiermodelle sehr wertvoll, vor allem das UCD-200 Huhn, das einzige spontane Tiermodell, welches alle Hauptmerkmale der humanen SSc aufweist, i.e. Veränderungen der kleinen Blutgefäße, perivaskuläre entzündliche Infiltrate, Fibrose, sowie immunologische Charakteristika wie anti-nukleäre Antikörper (ANA) und anti- Endothelzell-Antikörper (AECA). In einer vergleichenden Studie von UCD-200 und humanen Hautbiopsien ist es uns gelungen, mikrovaskuläre Endothelzellen als die primären Zielzellen in der Pathogenese der SSc zu identifizieren. Die nachfolgenden in vitro Untersuchungen zeigten, daß in mikrovaskulären Endothelzellen durch AECA vermittelte zelluläre Zytotoxizität (ADCC) programmierter Zelltod (Apoptose) über Fas/Fas-Ligand Interaktion induziert wird. Basierend auf diesen Ergebnissen ist unser nächstes Ziel, jene(s) Autoantigen(e) zu identifizieren, gegen welche SSc-Patienten AECA bilden, die Endothelzell-Apotpose induzieren. In Vorversuchen mit AECA-positiven Seren von UCD-200-Hühnern im Initialstadium der Erkrankung konnten wir mittels 2-D- Gelelektrophorese, Western blot und Massenspektrometrie ein potentielles Autoantigen identifizieren, das nur von Endothelzellen exprimiert wird. Im Rahmen des vorliegenden Projektes wollen wir dieses Antigen zunächst klonieren und dann folgende Fragen beantworten: a) Haben SSc-Patienten ebenfalls Autoantikörper gegen das Endothelzell-Membranprotein, das von AECA-positiven UCD-200-Seren erkannt wird? b) Falls ja, sind diese Antikörper spezifisch für SSc bzw. für spezielle Formen oder Stadien der Erkrankung? c) Induzieren Antikörper gegen dieses Membranprotein Endothelzellapoptose? Sollten SSc-Seren keine Antikörper gegen dieses spezielle Protein enthalten, sollen weitere potentielle Endothelzell-Autoantigene mittels Chromatographie, 2-D- Gelelektrophorese, Western blot und Massenspektrometrie identifiziert werden. Die Identifizierung des (der) Autoantigene(s) könnte ein Meilenstein in der Pathogenese-Forschung der SSc sein und würde neue rationale Wege in der Diagnostik und Therapie dieser lebensbedrohenden Erkrankung eröffnen.

Die systemische Sklerose (SSc) ist eine autoimmune, entzündliche Bindegewebserkrankung unbekannter Ursache, die schließlich zu einer Fibrose von Haut und inneren Organen führt. Die wichtigsten histopathologischen Charakteristika sind vaskuläre Läsionen, perivaskuläre Infiltration mononukleärer Zellen und die Vermehrung von Bindegewebe (sogenannten extrazellulären Matrixproteinen), vorallem von Kollagen. Es war lange unklar, welche dieser pathologischen Veränderungen das primäre pathogenetische Ereignis ist, weil beim Menschen das Initialstadium der Erkrankung nicht zugänglich ist. Für das Studium der Initialphase sind daher adäquate Tiermodelle sehr wertvoll, vor allem das UCD-200 Huhn, das einzige spontane Tiermodell, welches alle Hauptmerkmale der humanen SSc aufweist, i.e. Veränderungen der kleinen Blutgefäße, perivaskuläre entzündliche Infiltrate, Fibrose, sowie immunologische Charakteristika wie anti-nukleäre Antikörper (ANA) und anti- Endothelzell-Antikörper (AECA). In einer vergleichenden Studie von UCD-200 und humanen Hautbiopsien ist es uns gelungen, mikrovaskuläre Endothelzellen als die primären Zielzellen in der Pathogenese der SSc zu identifizieren. Die nachfolgenden in vitro Untersuchungen zeigten, daß in mikrovaskulären Endothelzellen durch AECA vermittelte zelluläre Zytotoxizität (ADCC) programmierter Zelltod (Apoptose) über Fas/Fas-Ligand Interaktion induziert wird. Basierend auf diesen Ergebnissen ist unser nächstes Ziel, jene(s) Autoantigen(e) zu identifizieren, gegen welche SSc-Patienten AECA bilden, die Endothelzell-Apotpose induzieren. In Vorversuchen mit AECA-positiven Seren von UCD-200-Hühnern im Initialstadium der Erkrankung konnten wir mittels 2-D- Gelelektrophorese, Western blot und Massenspektrometrie ein potentielles Autoantigen identifizieren, das nur von Endothelzellen exprimiert wird. Im Rahmen des vorliegenden Projektes wollen wir dieses Antigen zunächst klonieren und dann folgende Fragen beantworten: a) Haben SSc-Patienten ebenfalls Autoantikörper gegen das Endothelzell-Membranprotein, das von AECA-positiven UCD-200-Seren erkannt wird? b) Falls ja, sind diese Antikörper spezifisch für SSc bzw. für spezielle Formen oder Stadien der Erkrankung? c) Induzieren Antikörper gegen dieses Membranprotein Endothelzellapoptose? Sollten SSc-Seren keine Antikörper gegen dieses spezielle Protein enthalten, sollen weitere potentielle Endothelzell-Autoantigene mittels Chromatographie, 2-D- Gelelektrophorese, Western blot und Massenspektrometrie identifiziert werden. Die Identifizierung des (der) Autoantigene(s) könnte ein Meilenstein in der Pathogenese-Forschung der SSc sein und würde neue rationale Wege in der Diagnostik und Therapie dieser lebensbedrohenden Erkrankung eröffnen.