Die geschlechtsspezifische Rolle regulatorischer T-Zellen im Mausmodell der neonatalen hypoxisch-ischämischen Hirnschädigung
Die hypoxisch-ischämische Enzephalopathie (HIE) ist eine der häufigsten Ursachen für Mortalität und Langzeitmorbidität des Neugeborenen. Derzeit empfohlene Therapien sind in ihrer Anwendbarkeit und Wirksamkeit begrenzt, sodass die Erforschung der Pathophysiologie essenziell ist, um neue Therapieansätze zu entwickeln. Ein zentraler Bestandteil der durch Hypoxie-Ischämie (HI) verursachten Hirnschädigung ist die Aktivierung residenter Immunzellen und Infiltration peripherer Immunzellen in das geschädigte Gewebe. Regulatorische T-Zellen (Tregs), deren Rolle in der HI-Pathophysiologie bislang unbekannt war, könnten auf Grund ihrer zuvor in anderen Krankheitsmodellen beschriebenen immunsuppressiven und neuroprotektiven Wirksamkeit ein relevanter Einflussfaktor in der HI-vermittelten Hirnschädigung sein. Ziel dieser Arbeit war es daher, die Rolle von Tregs im Mausmodell in der akuten Phase nach HI zu analysieren. Dazu wurde das DEREG (Depletion of regulatory t-cells)-Mausmodell verwendet, das eine Detektion von Tregs sowie eine spezifische Depletion der Zellen ermöglicht. In Hinblick auf kürzlich belegte geschlechtsspezifische Unterschiede in der HI-Pathophysiologie und Schadensausprägung erfolgten die Analysen nach Geschlecht stratifiziert. Immunhistochemische Analysen ergaben eine biphasische Infiltration von Tregs nach HI, insbesondere in stark geschädigte Regionen des Gehirns, wobei eine stärkere Infiltrationsneigung für weibliche Tregs beobachtet wurde. Analysen zum strukturellen und zellulären Gewebeschaden bestätigten eine bereits vorbeschriebene, stärkere Schadensausprägung im männlichen Geschlecht. Die Depletion von Tregs hatte interessanterweise geschlechtsabhängige Effekte: Während in weiblichen Jungtieren eine stärkere Schädigung in Abwesenheit von Tregs beobachtet wurde, hatte die Treg-Depletion in männlichen Jungtieren einen protektiven Effekt. Somit wirken Tregs von weiblichen Jungtieren offenbar neuroprotektiv, während männliche Tregs die sekundäre Neurodegeneration verstärken. Das Geschlechtshormon Estradiol scheint in diesem Alter nicht ursächlich für den beobachteten sexuellen Dimorphismus zu sein. Als ein möglicher Mechanismus wurde jedoch für weibliche Tregs eine stärkere suppressive Aktivität identifiziert, die mit einer Inhibition der Mikrogliaaktivierung nach HI assoziiert war. Hingegen deutete eine geringere Gefäßschädigung bei Treg-depletierten männlichen Tieren darauf hin, dass männliche Tregs durch Interaktion mit dem Gefäßsystem eine Schädigung der neurovaskulären Einheit hervorrufen und darüber schädigend wirken. Die in dieser Arbeit belegte divergierende Beteiligung von Tregs in der HI-induzierten Hirnschädigung könnte eine wesentliche Erklärung für beschriebene Geschlechtsunterschiede in der Ausprägung der HIE sein und möglicherweise einen Angriffspunkt für die Entwicklung neuer geschlechtsabhängiger Therapieansätze darstellen.
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