Die Rolle der Innate lymphoid Cells (ILCs) im Krankheitsverlauf der Arthritis induziert durch Helminthen

• Antragsteller: Professor Dr. Mario M. Zaiss
• Fachliche Zuordnung: Rheumatologie ; Immunologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 321820360

Mit den Mitteln dieser beantragten Sachbeihilfe würde ich die zwei fachlichen Schwerpunkte meiner wissenschaftlichen Karriere verbinden, das wäre zum einen die Erforschung von Autoimmunerkrankungen wie beispielsweise die Rheumatoide Arthritis und zum anderen die Immunabwehr Mechanismen gegen parasitäre Helminthen. Die Mechanismen der angeborenen Immunität im Krankheitsverlauf der rheumatoiden Arthritis waren bisher nicht im Focus der wissenschaftlichen Fragestellungen. In letzter Zeit haben die neu entdeckten sogenannten innate lymphoid cells (ILCs) große Aufmerksamkeit bekommen. ILCs haben starke immunomodulatorische Fähigkeiten und könnten aufgrund von bisherigen fachlichen Publikationen den Verlauf der rheumatoiden Arthritis (RA) positiv beeinflussen. Deshalb sind meine wichtigsten Fragestellungen die ich mit Hilfe der beantragten Sachbeihilfe beantworten möchte folgende: - Identifizierung von ILCs während der rheumatoiden Arthritis im Mausmodel und RA Patienten. -Charakterisierung von ILCs im Knochenstoffwechsel. - Evaluierung der Rolle der ILCs während der inflammatorischen Arthritis und den vorteilhaften Einfluss durch Helminthen Infektionen. In den Vorarbeiten für den Antrag auf Sachbeihilfe konnten wir zeigen, dass Heligmosimiodes polygyrus im Mausmodel die inflammatorische Arthritis deutlich verbessert. Basierend auf den Ergebnissen der Vorarbeiten und der Fachliteratur stellen wir die Hypothese auf, dass die Infektion mit dem Helminth Heligmosomoides polygyrus die ILCs induziert und somit auf die systemischen Knochenparameter als auch die lokale inflammatorische Arthritis positive Einflüsse hat. Diese Hypothese wird unter anderem dadurch gestützt das Helminthen Infektionen mit zwei unterschiedlichen Spezies, Nippostrongylus brasiliensis und Heligmosomoides polygyrus, die jeweils zwei unterschiedlichen Lebenszyklen und eigentlichen Wirtspezies haben, beide ILCs induzieren und beide die inflammatorische Arthritis im Mausmodel signifikant verbessern können. Zusätzlich konnten wir an bisher unveröffentlichten ILC2 Knockout Mäusen zeigen dass diese eine stärkere Arthritis im Mausmodel zeigen. Auch habe diese Mäuse im naiven zustand einen veränderten systemischen Knochenstoffwechsel mit einer erhöhten Anzahl an Knochenresorbierenden Zellen, den Osteoklasten. In ersten durchflusszytometrischen Versuchen konnten wir zeigen dass in Blutproben von Arthritis Patienten die Anzahl eben dieser ILC2 signifikant erhöht ist. Wenn wir die Verteilung und die Funktion der ILCs in der inflammatorischen Arthritis besser verstehen lernen, wird das dazu beitragen, neue Möglichkeiten für zukünftige Therapien zu identifizieren. Unsere Entdeckungen bezüglich der ILCs können daher helfen, weitere fundamentalen Mechanismen aufzudecken, die notwendig sind um die periphere Toleranz im gesunden System zu erhalten und deren Deregulierung und Defekte in Verbindung stehen mit der Entwicklung von Autoimmunität.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1937: Innate Lymphoid Cells
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Georg Schett