Role of IL-10 in innate immune responses in interleukin-10 deficient mice
Projectomschrijving
Producten
Magazine: Clinical experimental immunology
Auteur: Hoentjen F, Tonkonogy SL, Qian BF, Liu B, Dieleman LA, Sartor RB.
Magazine: Inflammatory bowel diseases
Auteur: Jijon HB, Walker J, Hoentjen F, Diaz H, Ewaschuk J, Jobin C, Madsen KL.
Magazine: Cellular immunology
Magazine: Immunology
Magazine: Inflammatory bowel diseases
Magazine: Blood
Auteur: Hoentjen F, Tonkonogy SL, Liu B, Sartor RB, Taurog JD, Dieleman LA.
Magazine: Clinical experimental immunology
Verslagen
Eindverslag
In het kader van behandeling van experimentele colitis hebben wij onderzocht of breed- en smalspectrum antibiotica ontsteking in de diverse regionen van het colon van IL-10-/- muizen zou kunnen beïnvloeden. Ciprofloxacine en vancomycine-imipenem bleken specifiek de ontsteking te remmen in het caecum. Daarnaast bleken metronidazol en vancomycine-imipenem de ontsteking in het colon te reduceren. Concluderend blijkt dat in het kader van behandeling van experimentele colitis ciprofloxacine het meest effectief is in het caecum, metronidazol in het colon, en vancomycine-imipenem is effectief in beide regionen.
Hierna is onderzocht of Lactobacillus GG danwel Lactobacillus plantarum fulminante colitis in specifiek pathogeen-vrije transgene ratten kon behandelen en een recidief kon voorkomen na het stoppen van antibiotische behandeling. Lactobacillus GG kon colitis niet voorkomen in B. vulgatus-co-geassocieerde transgene ratten, en was evenmin in staat om fulminante colitis te behandelen. Lactobacillus GG kon echter een recidief colitis voorkomen in ratten behandeld met antibiotica, dit gold niet voor Lactobacillus plantarum.
Vervolgens was het doel te onderzoeken of orale prebiotica de luminale concentraties van probiotische bacteriën kunnen verhogen en colitis kunnen voorkomen. De prebiotische combinatie inuline/oligofructose voorkwam gedeeltelijk colitis in HLA-B27 transgene ratten. Dit correleerde met een veranderde darmflora, en tevens vonden wij een afname van intestinale pro-inflammatoire cytokinen en een toename van caecale TGF-β. Deze resultaten bevestigen de veelbelovende mogelijkheden van prebiotica als potentiële onderhoudstherapie bij patiënten met IBD.
Om de pathogenese van onstekignsreacties in experimentele colitis op te helderen toonden wij aan dat wanneer ongefractioneerde cellen van mesenteriale lymfeklieren uit HLA-B27 transgene ratten gestimuleerd worden met caecale bacteriële lysaten een grote toename van de pro/anti-inflammatoire cytokine ratio gezien wordt in vergelijking met non-transgene cellen. De IFN-g reacties verdwenen en de IL-12 productie minimaliseerde na depletie van T cellen, terwijl B cel depletie de IL-10 en TGF-β productie elimineerde. Deze resultaten suggereren dat colitis in HLA-B27 transgene ratten samenhangt met de activatie van IFN-γ producerende CD4+ T cellen die reageren op commensale bacteriën.
Daarnaast werd onderzocht of B. vulgatus colitis kan veroorzaken in monogeassocieerde HLA-B27 transgene rnu/rnu ratten en rnu/+ ratten die T cellen bevatten. In dit onderzoek hebben wij aangetoond dat rnu/+ ratten met normale T cel ontwikkeling, en ook rnu/rnu transgene ratten na transfer van CD4+ cellen van B. vulgatus rnu/+ transgene donor ratten, colitis ontwikkelden. Echter, rnu/rnu ratten zonder T cellen bleven ziekte-vrij. Samenvattend blijkt uit deze data dat T cellen vereist zijn en CD4+ T cellen voldoende voor het mediëren van colitis door de non-pathogene bacterie B. vulgatus in HLA-B27 transgene ratten.
Vervolgens werd een studie ontworpen om het relatieve aandeel van antigeen-presenterende cellen en T cellen in de ontwikkeling van colitis te bepalen. HLA-B27 transgene rnu/rnu ontvangers van non-transgene danwel transgene mesenteriale lymfeklier cellen inclusief T cellen ontwikkelden ernstige colitis vergeleken met rnu/rnu non-transgene ontvangers van non-transgene danwel transgene cellen. Concluderend induceren T cellen van non-transgene en transgene donoren colitis in rnu/rnu transgene maar niet in non-transgene ontvangers. Dit suggereert dat activatie van T cellen door antigeen-presenterende cellen die HLA-B27 tot expressie brengen cruciaal is in de pathogenese van colitis in dit model.
De intracellulaire mechanismen van ontregelde IL-12 reacties in de afwezigheid van IL-10 in IL-10-/- muizen zijn onbekend. Daarom hebben wij de intracellulaire signaaltransductie cascades voor NF-κB en STAT3 onderzocht in relatie tot LPS-geinduceerde IL-12 p40 gen expressie in den