Identifizierung der für die Induktion von Herzmuskelentzündung verantwortlichen Epitope des kardialen Troponins I und Toleranzinduktion als Therapieansatz
Final Report Abstract
Die Bestimmung des Troponinspiegels im Blut wird in der Kardiologie standardmäßig eingesetzt, um eine Schädigung des Herzmuskels, beispielsweise nach einem Herzinfarkt, zu detektieren. Dennoch ist wenig über die längerfristigen Folgen einer Troponinfreisetzung auf die kardiale Funktion bekannt. Im Mausmodell konnte bereits gezeigt werden, dass eine Autoimmunreaktion gegen kardiales Troponin I (TnI) eine schwere Entzündung und Fibrosierung des Herzmuskels zur Folge hat. Um herauszufinden, welche Epitope des TnI diese Entzündungsreaktion induzieren, wurden im Rahmen dieses Projektes 16 überlappende Peptidsequenzen des murinen TnI, jeweils besteht aus 16-18 Aminosäure (AS), im Mausmodell der experimentellen Autoimmunmyokarditis (EAM) getestet. Mäuse, welche mit der TnI-Peptidsequenz der AS 105-122 (Peptid 9) immunisiert wurden, zeigten eine deutliche Entzündung und Fibrosierung des Myokards sowie einen Anstieg der Expression inflammatorischer Zytokine (RANTES, MCP1, MIP-1α, MIP-1β, MIP-2) und Chemokinrezeptoren (CCR1, CCR2, CCR5). Weiterhin konnte für die Peptidsequenz der AS 131-148 ein milderer Krankheitsverlauf nachgewiesen werden. Auch durch das humane Homolog der murinen Sequenz 105-122 konnte eine milde Form der Myokarditis induziert werden. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass mit TnI immunisierte Tiere auch Autoantikörper gegen Peptid 9 entwickelten. Umgekehrt konnten mittels ELISA Antikörper gegen das Gesamt-TnI in Mäusen, welche mit Peptid 9 immunisiert wurden, nachgewiesen werden. Die Ergebnisse dieses Projektteils konnten erfolgreich publiziert werden. In einem zweiten Schritt wurden im Rahmen dieses Projektes die Effekte von mukosaler Toleranzinduktion im TnI induzierten EAM Modell sowie auf das Re-Modeling nach einem experimentellen Myokardinfarkt untersucht. Hierbei wurde Mäusen TnI nach verschiedenen Schemata nasal appliziert. Die einmalige nasale Applikation von 100 mikrogramm TnI, 7 Tage vor Induktion der EAM, zeigte die besten Effekte. So wiesen die mit TnI nasal vorbehandelten Mäuse, im Vergleich zur Kontrollgruppe, einen geringeren Entzündungsgrad des Myokards sowie einen erhöhten Spiegel des anti-inflammatorischen Zytokins IL-10 auf. Die echokardiografische Untersuchung zeigte eine bessere Herzfunktion in der mit TnI vorbehandelten Gruppe verglichen mit den Kontrolltieren. Auch im Infarktmodell konnte ein positiver Einfluss einer nasalen Toleranzinduktion nachgewiesen werden. Die TnI-behandelten Tiere zeigten weniger Entzündung, eine verbesserte Herzfunktion sowie eine geringere Expression der Matrixmetalloproteinasen (MMP) 9 und MMP14. Somit konnte in diesem Projektteil gezeigt werden, dass durch ein geeignetes Applikationsschema eine mukosale Toleranz induziert werden kann, was einen möglichen Therapieansatz bei inflammatorischen Prozessen des kardialen Remodelings darstellen könnte. Die Ergebnisse dieses Projektteils wurden ebenfalls publiziert.
