Der Einfluss von CD8+ T-Zellen auf die Funktion und Differenzierung dendritischer Zellen während des Typ 1 Diabetes mellitus
Autoreaktive CD8+ T-Zellen spielen während des Typ 1 Diabetes mellitus (T1DM) eine entscheidende Rolle, da sie die insulinproduzierenden ß-Zellen des Pankreas angreifen und zerstören. Patienten, die an T1DM erkrankt sind, zeigen eine höhere Anfälligkeit gegenüber Infektionen. Eine Sepsis ist eine systemische Infektion, bei der es neben der anfänglichen Hyperinflammation zu einer Immunsuppression kommt, an der dysfunktionale dendritische Zellen (DC) beteiligt sind. Nach Stimulation sezernieren sie größere Mengen des antiinflammatorischen IL-10 und geringere Mengen des proinflammatorischen IL-12. Die Dysfunktion ist dabei durch eine veränderte Differenzierung der DC im Knochenmark bedingt. In dieser Arbeit sollte festgestellt werden, ob T1DM die beobachtete Immunsuppression während der Sepsis verstärkt. Außerdem sollte untersucht werden inwieweit CD8+ T-Zellen diabetischer Tiere die Funktion und Differenzierung der DC beeinflussen. Unter Verwendung des Low-Dose Streptozotocin-Protokolls wurde T1DM sowohl in C57BL/6- als auch in NMRI-Mäusen induziert. Um die Auswirkungen des T1DM im Hinblick auf die erhöhte Anfälligkeit der Tiere gegenüber einer Sepsis zu untersuchen, wurde zudem das Modell der zökalen Ligation und Punktion (CLP) angewandt. Die Versuche bestätigten die erhöhte Anfälligkeit diabetischer Tiere gegenüber einer Sepsis im CLP-Modell. Darüber hinaus zeigten die, aus dem Knochenmark diabetischer Tiere isolierten, DC (BMDC) nach Stimulation eine erhöhte IL-10 Produktion. Dieser dysfunktionale Phänotyp wurde durch die CLP noch verstärkt. DC aus der Milz diabetischer Tiere sezernierten nach Stimulation ebenfalls mehr IL-10 und weniger IL-12 als die DC der Kontrolltiere. Die Anzahl CD8+ CD62L- CD44hi T-Effektorzellen (TE) war sowohl in der Milz als auch im Knochenmark der diabetischen Tiere erhöht. Außerdem exprimierten CD8+ CD44hi T-Zellen, isoliert aus der Milz der diabetischen Tiere, ex vivo konstitutiv IFN-γ. Diese Ergebnisse stützen die Hypothese, dass die CD8+ T-Zellen der diabetischen Tiere die Funktion und Differenzierung der DC beeinflussen könnten. In vitro hatten die CD8+ T-Zellen diabetischer Tiere Einfluss auf naive BMDC und führten zu einer Zytokinproduktion, die dem beschriebenen dysfunktionalen Phänotyp ähnelte. In vivo differenzierten die CD8+ T-Zellen, nach dem Transfer in T-Zell defiziente NMRI-Foxn1nu-Mäuse, hauptsächlich zu CD8+ CD62L- CD44hi TE-Zellen. Darüber hinaus war die Anzahl der Granulozyten im Knochenmark sowie der DC in der Milz der Empfängertiere erhöht. Dies deutet darauf hin, dass CD8+ T-Zellen die Hämatopoese beeinflussen. Zudem zeigten die DC der Mäuse, die die T-Zellen der diabetischen Tiere erhalten hatten, eine tendenziell höhere IL-10 und geringere IL-12 Produktion. Auch die BMDC der Empfängertiere zeigten eine veränderte Zytokinproduktion, was für einen Einfluss der T-Zellen auf die Differenzierung der DC spricht. Somit begünstigen CD8+ T-Zellen diabetischer Tiere die Differenzierung von DC mit einem immunsuppressiven Phänotyp, der das Risiko für Infektionen erhöhen könnte.
Autoreactive CD8+ T cells play an important role during type 1 diabetes mellitus (T1DM) by destroying insulin producing ß -cells in the pancreas. Patients suffering from T1DM show an enhanced risk for infections. Sepsis is a systemic infection characterized by an initial hyperinflammation and concomitant immunosuppression. Recent studies identified dysfunctional dendritic cells (DC) contributing to this immunosuppressive state showing decreased IL-12 and increased IL-10 production. This dysfunction originates in an altered differentiation of DC in the bone marrow. Aim of the present study was to investigate whether T1DM enhances the observed immunosuppression during polymicrobial sepsis. Furthermore, the question should be addressed to what extent CD8+ T cells of diabetic mice modulate the function and differentiation of DC and might contribute to the enhanced susceptibility to infection. For this purpose, T1DM was induced in C57Bl/6 or NMRI mice according to the low-dose streptozotocin protocol. The cecal ligation and puncture (CLP) model was used to analyze the impact of T1DM on the enhanced susceptibility of diabetic mice to sepsis. The results confirmed the enhanced susceptibility to infection of diabetic mice in the CLP model. Furthermore, bone marrow derived dendritic cells (BMDC) from diabetic mice showed an elevated IL-10 expression which was increased after CLP. Spleen-derived DC from diabetic mice also showed the dysfunctional phenotype expressing higher amounts of IL-10 and reduced amounts of IL-12 after stimulation. The number of CD8+ CD62L- CD44hi effector T cells was elevated in the spleen and bone marrow of diabetic mice. Additionally, CD8+ CD44hi T cells isolated from the spleen of diabetic mice showed a constitutive IFN-γ expression ex vivo. These results corroborate the hypothesis, that CD8+ T cells from diabetic mice have an influence on the DC function and might contribute to an altered differentiation in the bone marrow. CD8+ T cells from diabetic mice modulated naive BMDC towards the dysfunctional phenotype in vitro. Adoptive transfer of CD8+ T cells from diabetic mice into T cell-deficient NMRI-Foxn1nu mice revealed the proliferation of CD8+ T cells to mainly CD8+ CD44hi CD62L- TE- cells. The number of granulocytes in the bone marrow as well as the number of DC in the spleen was increased indicating an influence of CD8+ T cells on hematopoiesis. Furthermore, DC from mice which had received T cells from diabetic mice showed a tendency to higher expression of IL-10 and lower expression of IL-12. Moreover, BMDC from recipient mice showed an altered cytokine production indicating an impact of CD8+ T cells on DC differentiation. Thus, CD8+ T cells from diabetic mice favor the differentiation of DC with an immunosuppressive phenotype that might increase the risk for opportunistic infections.