Integrin αE(CD103) Is Involved in Regulatory T-Cell Function in Allergic Contact Hypersensitivity

Murine contact hypersensitivity (CHS) is a dendritic cell (DC)-dependent T-cell-mediated inflammation with CD8+ T cells as effectors and CD4+ T cells as regulators (Treg cells) that models human allergic contact dermatitis. The integrin αE(CD103) is expressed by some T-cell and DC subsets and has been implicated in epithelial lymphocyte localization, but its role in immune regulation remains enigmatic. We have identified a function for CD103 in the development of cutaneous allergic immune responses. CHS responses, but not irritant contact dermatitis, were significantly augmented in CD103-deficient mice in hapten-challenged skin. Phenotype and function of skin DCs during sensitization were normal, whereas adoptive transfer experiments revealed that the elevated CHS response in CD103-deficient mice is transferred by primed T cells and is independent of resident cells in recipient mice. While T-cell counts were elevated in challenged skin of CD103-deficient mice, the FoxP3 expression level of CD4+CD25+ Treg cells was significantly reduced, indicating impaired functionality. Indeed, Treg cells from CD103-deficient mice were not able to suppress CHS reactions during the elicitation phase. Further, CD103 on FoxP3+ Treg cells was involved in Treg retention to inflamed skin. These findings indicate an unexpected dichotomous functional role for CD103 on Treg cells by modulating FoxP3 expression

Influence of the integrin α E (CD103) on the allergic contact dermatitis in mice

Das allergische Kontaktekzem ist eine dermatologische Erkrankung, die sowohl Kinder als auch Erwachsene betrifft und aufgrund der Vielfalt an potentiellen Kontaktallergenen eine hohe Prävalenz aufweist. In den meisten Fällen liegt eine allergische Reaktion vom Spättyp zugrunde. Die Spättypreaktion ist eine zellvermittelte Immunreaktion, die in zwei Phasen abläuft: die Sensibilisierungs- und die Effektorphase. Immunologisch spielen hier die dendritischen Zellen als Antigen-präsentierende Zellen, als auch T-Lymphozyten als Effektor- und regulatorische Zellen eine entscheidende Rolle. Bei der Interaktion der Zellen sind Integrine ein wesentlicher Bestandteil. CD103 bezeichnet die αE-Kette des Integrins αEβ7. Es wird vor allem auf intraepithelialen Lymphozyten und dendritischen Zellen exprimiert. Der einzige bisher bekannte Ligand ist E-Cadherin, welches wiederum von Epithelzellen, wie Keratinozyten und Langerhans-Zellen, exprimiert wird. Bisher ist bekannt, dass CD103 in seiner Rolle als Adhäsionsrezeptor an der Lokalisation und Rekrutierung von T-Zellen im Epithel beteiligt ist. Ebenso dient es dazu, das Gleichgewicht von Effektorzellen und regulatorischen T-Zellen im Gewebe aufrecht zu erhalten und damit eine essentielle Rolle in der Immunregulation einzunehmen. In dieser Arbeit wurde untersucht, welche Rolle CD103 in den einzelnen Phasen des allergischen Kontaktekzems spielt. Hierfür wurde das CHS-Maus-Modell genutzt und Wildtyp-Mäuse mit CD103-defizienten Mäusen verglichen. Die Ergebnisse dieser Arbeit weisen darauf hin, dass CD103 auf dendritischen Zellen wahrscheinlich eine eher untergeordnete Rolle in der Pathogense des allergischen Kontaktekzems spielt. Eher erscheint die T-Zell-Funktion durch die CD103-Expression beeinflusst zu sein. Hier ist hervorzuheben, dass durch CD103-defiziente CD8+ T-Zellen eine gesteigerte Immunantwort ausgelöst werden konnte.Allergic contact dermatitis is a dermatologic disease that affects both children and adults and has a high prevalence due to the variety of potential contact allergens. In most cases, it is based on a late-type allergic reaction. The late-type reaction is a cell-mediated immune response that occurs in two phases: the sensitization phase and the effector phase. Immunologically, dendritic cells as antigen-presenting cells, as well as T lymphocytes as effector and regulatory cells, play a crucial role. Integrins are an essential component in cell interactions. CD103 designates the αE-chain of integrin αEβ7, and is expressed primarily on intraepithelial lymphocytes and dendritic cells. The only ligand known to date is E-cadherin, which in turn is expressed by epithelial cells, such as keratinocytes and Langerhans cells. To date, CD103 is known to be involved in the localization and recruitment of T cells to the epithelium in its role as an adhesion receptor. Similarly, it serves to maintain the balance of effector cells and regulatory T cells in tissues, thus playing an essential role in immune regulation. In this work, we investigated the role of CD103 in the different phases of allergic contact dermatitis. For this purpose, the CHS mouse model was used and wild-type mice were compared with CD103-deficient mice. The results of this work indicate that CD103 on dendritic cells probably plays a rather minor role in the pathogenesis of allergic contact eczema. Rather, T-cell function appears to be influenced by CD103 expression. It should be emphasized that CD103-deficient CD8+ T cells could induce an enhanced immune response.2021-07-2