Experimentelle Untersuchungen zur zellbiologischen Charakterisierung Inflammatorischer Dendritischer Epidermaler Zellen in entzündlich veränderter Epidermis

Die entzündlich veränderte Epidermis unterscheidet sich von der Epidermis der normalen Haut durch das Auftreten einer zweiten dendritischen, von Langerhans Zellen (LC) abgrenzbaren Zellpopulation. Während Herkunft und Funktion dieser Inflammatorischen Dendritischen Epidermalen Zellen (IDEC) noch unbekannt sind, deuten die bislang durchgeführten immunphänotypischen Untersuchungen auf eine Monozyten-abhängige Genese hin. In der vorgelegten Arbeit wurden Untersuchungen an verschiedenen epidermalen Zellsuspensionen, sowie in vitro aus Monozyten hergestellten unreifen dendritischen Zellen (MoDC) durchgeführt, um durch eine standardisierte Untersuchung weiterführende Erkenntnisse zur Immunbiologie dieser dendritischen Zellen zu gewinnen. Zunächst konnte gezeigt werden, daß die in vitro hergestellten MoDC immunphänotypisch relativ genau den IDEC entsprechen, während der Immunphänotyp der LC deutliche Unterschiede zu dem der MoDC aufweist: Während sowohl IDEC als auch MoDC stark CD36, CD11b und CLA exprimieren, sind auf LC CD36 und CD11b nur minimal und CLA deutlich weniger stark exprimiert. Außerdem konnte gezeigt werden, daß die CD1a- Expression der MoDC mit längerer Kulturdauer stärker wird, und daß eine Zugabe von autologem Serum in die Kultur diese Ausreifung von Monozyten zu MoDC hemmt. Der zweite Teil dieser Arbeit befasste sich mit vergleichenden Zellzyklusuntersuchungen von LC und Keratinozyten aus normaler und entzündlich veränderter Haut. Hierzu wurde zunächst eine Untersuchungsmethode zur gleichzeitigen Bestimmung von Zellzyklus, CD1a- Expression und Vitalität etabliert. Es wurden verschiedene Parameter wie Zellzahl, Farbstoffkonzentration, Fixierung und Vitalfärbung an einem auf den Zellinien MOLT4 und U937 basierenden Modell optimiert, und später auf epidermale Zellsuspensionen übertragen. Dieses aus einem Zellgemisch einer CD1a-exprimierenden und einer CD1a-negativen Zellinie in seinen Anteilen frei wählbare Modell erlaubte die Optimierung der Färbetechnik und wies den vermehrten DNA-Gehalt der MOLT4-Zellen nach, was auf eine chromosomale Aberration in der MOLT4-Zellinie hindeutet. Keratinozyten und Langerhans Zellen wiesen einen normalen Zellzyklus innerhalb der normalen Haut auf, was die Resultate anderer Arbeitsgruppen bestätigte. In entzündlicher Haut war die Zellteilungsrate bei Keratinozyten und epidermalen dendritischen Zellen erhöht. Die erhöhte Zellteilungsrate der epidermalen dendritischen Zellen war bislang noch nicht untersucht worden. Schließlich wurden funktionelle Untersuchungen der immunphänotypisch nachgewiesenen kostimulatorischen Moleküle durchgeführt. Hierzu wurde die antigenpräsentierende Funktion mit der gemischten Haut-Lymphozyten-Reaktion untersucht. Durch den CD86 Antikörper konnte eine T-Zell-Proliferation in vitro effektiv gehemmt werden. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit eine Methode zur Untersuchung epidermaler dendritischer Zellen etabliert werden. IDEC ähneln in zahlreichen Aspekten den MoDC, wogegen LC deutliche Unterschiede aufweisen. Weitere Untersuchungen am Zellzyklus entzündlicher Haut, die auf die in der vorgelegten Arbeit etablierten Methode aufbauen, werden Aufschluß über die Teilungsraten von LC und IDEC geben. Anhand der Erkenntnisse über die Rezeptorexpression auf IDEC und MoDC ist eine genauere immunbiologische Einordnung der IDEC in die Gruppe der myeloiden dendritischen Zellen wahrscheinlich

Expression and Function of the Mannose Receptor CD206 on Epidermal Dendritic Cells in Inflammatory Skin Diseases

The capability to take up mannosylated protein antigens is important for the biologic function of dendritic cells, as many glycoproteins derived from bacteria and fungi, e.g., Malassezia furfur, are mannosylated. The expression of the mannose receptor CD206 has been regarded a differentiation hallmark of immature dendritic cells, whereas monocytes and mature dendritic cells as well as epidermal Langerhans cells do not express CD206. This study describes some epidermal dendritic cells that may express CD206 under inflammatory skin conditions: Immunohistochemical and flow cytometric analysis with the CD206-specific D547 antibody confirmed that Langerhans cells from normal human skin do not express CD206. Epidermal cell suspensions from atopic dermatitis and psoriasis revealed two distinct subsets of epidermal dendritic cells: a CD1a+++/CD206– cell population (i.e., Langerhans cells) and a CD1a+/CD206++ cell population, corresponding to the previously described inflammatory dendritic epidermal cells. CD206-mediated endocytosis, assessed by dextran-fluorescein isothiocyanate uptake, was demonstrated in inflammatory dendritic epidermal cells but not in Langerhans cells. CD206-independent uptake of the fluorescent dye Lucifer yellow, a pinocytosis marker, was demonstrated in both Langerhans cells and inflammatory dendritic epidermal cells. Electron microscopic examination, known to distinguish Langerhans cells from inflammatory dendritic epidermal cells by their Birbeck granules, revealed Langerhans cells with Birbeck granules and inflammatory dendritic epidermal cells without Birbeck granules. Inflammatory dendritic epidermal cells exhibited numerous coated pits and vesicles, the latter fusing with large endosome-like structures, thus suggesting a high endocytotic activity. Immunogold staining with D547 monoclonal antibody confirmed that inflammatory dendritic epidermal cells were positive for CD206. In conclusion, inflammatory dendritic epidermal cells but not Langerhans cells are expressing CD206 in situ and use it for receptor-mediated endocytosis