Zusammenfassung
Der Erreger der Lyme-Borreliose Borrelia burgdorferi ist in der Lage, über viele, großteils
noch ungeklärte Pathogenitätsmechanismen ein multisystemisches Krankheitsbild mit
Beteiligung von Haut, Bewegungsapparat, Herz und Nervensystem zu verursachen. Die
spezifische Immunantwort gegen B. burgdorferi ist durch eine präferentielle Th1-Antwort mit
Produktion von IFN-gamma gekennzeichnet. IL-18 ist bekannt als IFN-gamma induzierender
Faktor. In der Arbeit wurde deshalb die Rolle von IL-18 bei der Lyme-Borreliose untersucht.
Darüber hinaus ist es bis heute nicht klar, wie sich die Borrelien innerhalb des
Wirtsorganismus ausbreiten. Die mögliche Induktion von MMPs durch B. burgdorferi wurde
deshalb näher untersucht. Anhand der Untersuchung von 100 Seren von
Lyme-Borreliose-Patienten (Lyme-Arthritis n = 65; andere Manifestationsformen n = 35)
mittels ?Enzyme-linked immunosorbent assay? (ELISA) konnte gezeigt werden, dass bei
Borreliosepatienten im Vergleich zu Normalspenderseren (n = 37) signifikant erhöhte
IL-18-Konzentrationen im Serum vorliegen. MMP-1 und MMP-3 sowie deren physiologischer
Antagonist TIMP-1 zeigten keine Unterschiede in Seren von Lyme-Borreliose-Patienten
verglichen mit Seren von gesunden Spendern. Der signifikante Anstieg von IL-18 in Seren
von Patienten mit Lyme-Borreliose weist auf eine pathophysiologische Rolle dieses Zytokins
hin. Zusätzliche Untersuchungen müssen zeigen, ob IL-18 als Marker in der Diagnose und
Therapie der Lyme-Borreliose dienen kann. Die potentielle Sekretion und Induktion von
IL-18, verschiedener MMPs und TIMP-1 bei der Lyme-Arthritis wurde anhand eines neuen
dreidimensionalen Zellkulturmodells untersucht. 19 humane Synovialgewebsproben wurden
mit B. burgdorferi infiziert und bis zu 72 Stunden inkubiert. Immunhistochemisch konnte
nachgewiesen werden, dass die Borrelien in das Synovialgewebe einwandern. Im Überstand
wurden Proteinkonzentrationen von IL-18, MMP-1, MMP-3 und TIMP-1 mittels ELISA
gemessen. MMP-2 und MMP-9 wurde zymographisch nachgewiesen. Aus den Geweben
wurde darüber hinaus mittels semiquantitativer Realtime-PCR die Induktion von TNF-alpha,
IL-1beta, IL-18, MMP-1, MMP-2, MMP-3 und MMP-9 bestimmt. In infizierten Kulturen war
nach 72 Stunden im Verhältnis zur Konzentration nach 24 Stunden die 1,3fache Menge an
IL-18 vorhanden. MMP-1 stieg im Vergleich zu den Kontrollen an, jedoch konnte auch in
uninfizierten Kontrollen ein geringgradiger Anstieg gemessen werden, bei MMP-3 war der
Anstieg weniger ausgeprägt. TIMP-1 zeigte in infizierten Gewebekulturüberständen einen
Abfall der Konzentrationen nach 72 Stunden. Die Ergebnisse der RT-PCR zeigten eine
Induktion durch B. burgdorferi von MMP-1, MMP-3, TNF-alpha und IL-1beta. Zymographisch
konnte ein geringgradiger Anstieg von MMP-9 in infizierten Kulturüberständen nachgewiesen
werden, die Banden von MMP-2 waren in allen Kulturüberständen etwa gleich stark
ausgeprägt. Spirochäten alleine produzierten weder MMP-2 noch MMP-9. Die
mRNA-Analyse von IL-18 ergab kein eindeutiges Ergebnis der 4 Gewebepools, das gleiche
gilt für MMP-2 und MMP-9. B. burgdorferi ist in der Lage, wirtseigene proteolytische Enzyme
zu induzieren. Darüber hinaus wird die TIMP-1-Produktion reduziert, wodurch das
normalerweise herrschende Gleichgewicht zwischen MMP-1 und TIMP-1 zu Gunsten von
MMP-1 verschoben ist. Dieser Pathogenitätsmechanismus kann den Borrelien in vivo dazu
dienen, Gewebebarrieren zu überwinden. Außerdem kann die lokale Freisetzung von MMPs
zur Pathophysiologie der Lyme-Arthritis beitragen, wie es auch bei anderen entzündlichen
Gelenkerkrankungen, beispielsweise der Rheumatoiden Arthritis, der Fall ist. |
