Immunreaktion nach transientem kutanem adenoviralem

Zusammenfassung
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Die menschliche Haut bildet einen hochspezialisierten Schutzwall gegenüber der Außenwelt und spielt eine wichtige Rolle als Barriere gegen pathogene
Mikroorganismen. In Zeiten steigender Zahlen von antibiotikaresistenten Mikroorganismen sind großflächige Verletzungen der Hautstruktur aufgrund des Verlustes
der Barrierefunktion mit einer hohen Morbidität und Mortalität verknüpft. Die Lokaltherapie mit wundheilungsfördernden Proteinen ist schwierig, da deren Herstellung kostenintensiv und die biologische Verfügbarkeit in der Wunde stark
begrenzt ist. Eine innovative Alternative für die topische Applikation stellt der
transiente kutane Gentransfer dar. Dabei werden die körpereigenen Zellen mittels
genetisch modifizierter Adenoviren für die Überexpression des gewünschten
Proteins umprogrammiert.
Die bisher größte Hürde für eine erfolgreiche Anwendung dieser Vektoren
ist deren hohe Immunogenität. In der Vergangenheit wurde die pro-inflammatorische Kapazität von Adenoviren kontrovers diskutiert und überwiegend an spezialisierten Zellen der Immunabwehr beschrieben. Im Gegensatz dazu war die
Immunantwort nach kutanem Gentransfer bisher noch nicht im Detail untersucht
worden. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Beschreibung der für die Reduktion
der Transgenexpression verantwortlichen molekularen Mechanismen der angeborenen epithelialen Immunabwehr nach einem adenoviralen Gentransfer sowie die
Bestimmung der Rolle von Keratinozyten bei diesem Prozess.
Nach Transduktion immunkompetenter Mäuse mit einem für das Grünfluoreszierende Protein kodierenden adenoviralen Vektor wurde das Transgenprodukt über einen Zeitraum von 12 Tagen nachgewiesen. Eine Reapplikation
derselben Vektordosis sowie eine Transduktion weiterer Areale führte zu einer in
der Zeitdauer und Intensität deutlich eingeschränkten Nachweisbarkeit des Reporters. Dies deutet auf eine lokale und systemische Auswirkung der antiadenoviralen Immunreaktion hin. Die nahezu konstante Reporterfluoreszenz ab Tag 5
nach Retransduktion athymischer Mäuse verdeutlicht die Abhängigkeit der Immunreaktion vom T-Zellsystem der Tiere.
Ein T-Zell-unabhängige, frühe Reduktion der Reporterfluoreszenz korrelierte mit einer Induktion der angeborenen Immunabwehr in Form einer Expression
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von Zytokinen. Infolgedessen wurde eine deutliche Reduktion der GFP-mRNAKonzentration detektiert. Die Induktion der Zytokinexpression wurde sowohl in vivo
als auch in vitro und ex vivo dargestellt. Ein Vergleich der Transduktion und
Transfektion von Keratinozyten in vitro verdeutlichte das immunogene Potential
der adenoviralen Nukleinsäuren und die Fähigkeit von Keratinozyten zur Induktion
der angeborenen Immunabwehr. Die
daran beteiligte Signaltransduktion war
abhängig von NFκB und JAK/STAT. Die Zytokininduktion durch den p38 MAPKund JNK-Signalweg bei fehlender Involvierung von Erk2 deutet auf eine Beteiligung von RIG-like Rezeptoren bei der Zytokininduktion hin. Dies wurde mit Hilfe
von siRNA-vermittelter Inhibierung der mRNA-Expression des RLRs mda5 bestätigt. Des Weiteren waren der DNA-Rezeptor DAI sowie die AIM2- und NALP3Inflammasomen involviert.
Eine gezielte Regulation der mRNA-Expression von AIM2-, NALP3-, und
mda5 führte zu einer signifikanten Induktion der Reporterfluoreszenz und könnte
somit eine potentielle Strategie für die Optimierung des kutanen adenoviralen
Gentransfers darstellen.
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