< Terug naar vorige pagina
Project
Immunologische aandoeningen met cutane manifestaties: exploratie van de genetische en immunologische basis
e huid beschermt het organisme tegen de invasie van pathogenen vanuit deomgeving. Deze functie wordt op drie manieren gerealiseerd: (1) de aanwezigheid van een rijke variëteit aan microflora op de huid die in competitie treedt met potentieel schadelijke micro-organismen, (2) de complexe structurele architectuur van de huid in casu de stratificatie van de uitwendige epidermis en inwendig dermis, alsook de aanwezigheid van Â#tight junctionsÂ#, en (3) de aanwezigheid van competente immune cellen die op efficiënte wijze infecties opruimen.
Echter, in genetisch voorbeschikte individuen kan de huidbarrière verstoort zijn wat aanleiding kan geven tot recurrente of chronische infecties met onder andere S. Aureus en C. Albicans. Ook andere huidaandoeningen zoals pruritus, vitiligo, psoriasis en keratosis kunnenvoorkomen. Bij gebrek aan gerichte therapie bestaat de behandeling meestal uit gerichte behandeling van de infecties of een hematopoietische stamcel transplantatie wat gepaard kan gaan met respectivelijk het ontstaan van resistentie of #graft-versus-host disease (GvHD). Een beter begrip van de onderliggende pathofysiologischeen moleculaire mechanismen is essentieel voor de ontwikkeling van gerichte behandelingen. Deze studie onderzoekt de genetische en immunologische defecten in twee verschillende immuunaandoeningen met cutane manifestaties.
In een eerste deel onderzochten we het transcriptioneel mechanisme dat Aire (een autoimmune regulator) gebruikt om de gen expressie van pancreas-specifieke antigenen in de medulla van de thymus te reguleren om tolerantie tegen deze antigenen tot stand te brengen. Een Â#hierarchischÂ# model voor gen regulatie werd getest, waarbij Aire periphere gen regulatie mechanismes van Pdx1 overneemt om expressie van pancreatisch TRAs zoals insuline (Ins2) en Sst toe te laten en op die manier tolerantie tegen deze antigenen promoot. Hoewel gen expressie vanPdx1, Ins2 en Sst afhankelijk was van Aire, toonde gen expressie analyseaan dat Ins2 en Sst gen expressie mogelijk was in the thymus zonder de aanwezigheid van Pdx1. Wanneer tolerantie tegenover insuline werd gemonitord door middel van een insHEL transgen systeem, weerhield de studie geen verschil in de hoeveelheid tolerogene insHEL-specifieke 3A9 TCR cellen in een Pdx1-deficiënte thymus versus een Pdx1-sufficiënt systeem. Deze resultaten suggereren dat Pdx1 expressie in de thymus nietnoodzakelijk is voor tolerogene insuline expressie in de thymus, ondankshet feit dat Aire de expressie in de thymus van de transcriptie factor Pdx1 en zijn #downstream# autoantigenen zoals Ins2 regelt. Onze resultaten bevestigen dat Aire geen Pdx1-afhankelijke periphere regulatie mechanisme gebruikt in de thymus, maar ondersteunen integendeel een model van directe transcriptionele activiteit op Aire-gereguleerde genen in de thymus.
In een tweede deel onderzochten we de genetische en immunologische basisvan een patient met een klinische diagnose van OS. Exome sequencing toonde een nieuwe Gly573Ala mutatie in het TRPV3 proteïne met potentieelbeschadigend effect. Deze bevinding bevestigt en onderschrijft mutaties in TRPV3 als het onderliggend genetisch defect in OS. Bijkomende immunologisch onderzoek toonde immuun dysregulatie aan in OS patient onder de vorm van hyper IgE, eosinophilie en een verhoogd aantal Tfh cellen. De immuun dysregulatie kan het primaire defect zijn met cutane manifestaties of hyperkeratotische lesies, maar het kan ook een secundair gevolg zijn van een primair cutaan defect. Verder onderzoek isnodig om 1) de penetrantie van immuun dysregulatie in andere patiënten met OS na te gaan, en 2) de pathofysiologische mechanismen van immuun dysregulatie te ontrafelen.
Samenvattend kunnen we stellen dat deze studie inzichten verschaft in demoleculaire mechanismen in twee immuunaandoeningen die aanleiding geven tot cutane defecten. In het geval van APS1 ondersteunen onze resultaten het idee dat het transcriptionele regulatie mechanism van Aire functioneert door rechtstreeks op Aire-dependente TRAÂ#s in te werken alhoewel hierarchisch transcriptie plausibel leek. Dit suggereert dat toekomstige studies zouden moeten focussen op een direct transcriptioneel mechanisme door Aire. Anderzijds, een alternatieve aanpak voor testen van het 'hierarchische' model bestaat erin andere TF te beschouwen dan de gekende perifere TF die TRAs regelen. In de OS studie draagt de identificatie van een nieuwe Gly573Ala mutatie bij tot de kennis over klinische varianten in TRPV3 die bijgehouden kunnen worden in een database voor klinische varianten. De data over het gedetailleerde immunologisch profiel en de immuun dysregulatie in een patiënt met OS werden voor de eerste maal gerapporteerd. Onze resultaten kunnen op deze manier aanzet geven voor verder onderzoek naarde immunologische component in de pathofysiologie van OS.
Echter, in genetisch voorbeschikte individuen kan de huidbarrière verstoort zijn wat aanleiding kan geven tot recurrente of chronische infecties met onder andere S. Aureus en C. Albicans. Ook andere huidaandoeningen zoals pruritus, vitiligo, psoriasis en keratosis kunnenvoorkomen. Bij gebrek aan gerichte therapie bestaat de behandeling meestal uit gerichte behandeling van de infecties of een hematopoietische stamcel transplantatie wat gepaard kan gaan met respectivelijk het ontstaan van resistentie of #graft-versus-host disease (GvHD). Een beter begrip van de onderliggende pathofysiologischeen moleculaire mechanismen is essentieel voor de ontwikkeling van gerichte behandelingen. Deze studie onderzoekt de genetische en immunologische defecten in twee verschillende immuunaandoeningen met cutane manifestaties.
In een eerste deel onderzochten we het transcriptioneel mechanisme dat Aire (een autoimmune regulator) gebruikt om de gen expressie van pancreas-specifieke antigenen in de medulla van de thymus te reguleren om tolerantie tegen deze antigenen tot stand te brengen. Een Â#hierarchischÂ# model voor gen regulatie werd getest, waarbij Aire periphere gen regulatie mechanismes van Pdx1 overneemt om expressie van pancreatisch TRAs zoals insuline (Ins2) en Sst toe te laten en op die manier tolerantie tegen deze antigenen promoot. Hoewel gen expressie vanPdx1, Ins2 en Sst afhankelijk was van Aire, toonde gen expressie analyseaan dat Ins2 en Sst gen expressie mogelijk was in the thymus zonder de aanwezigheid van Pdx1. Wanneer tolerantie tegenover insuline werd gemonitord door middel van een insHEL transgen systeem, weerhield de studie geen verschil in de hoeveelheid tolerogene insHEL-specifieke 3A9 TCR cellen in een Pdx1-deficiënte thymus versus een Pdx1-sufficiënt systeem. Deze resultaten suggereren dat Pdx1 expressie in de thymus nietnoodzakelijk is voor tolerogene insuline expressie in de thymus, ondankshet feit dat Aire de expressie in de thymus van de transcriptie factor Pdx1 en zijn #downstream# autoantigenen zoals Ins2 regelt. Onze resultaten bevestigen dat Aire geen Pdx1-afhankelijke periphere regulatie mechanisme gebruikt in de thymus, maar ondersteunen integendeel een model van directe transcriptionele activiteit op Aire-gereguleerde genen in de thymus.
In een tweede deel onderzochten we de genetische en immunologische basisvan een patient met een klinische diagnose van OS. Exome sequencing toonde een nieuwe Gly573Ala mutatie in het TRPV3 proteïne met potentieelbeschadigend effect. Deze bevinding bevestigt en onderschrijft mutaties in TRPV3 als het onderliggend genetisch defect in OS. Bijkomende immunologisch onderzoek toonde immuun dysregulatie aan in OS patient onder de vorm van hyper IgE, eosinophilie en een verhoogd aantal Tfh cellen. De immuun dysregulatie kan het primaire defect zijn met cutane manifestaties of hyperkeratotische lesies, maar het kan ook een secundair gevolg zijn van een primair cutaan defect. Verder onderzoek isnodig om 1) de penetrantie van immuun dysregulatie in andere patiënten met OS na te gaan, en 2) de pathofysiologische mechanismen van immuun dysregulatie te ontrafelen.
Samenvattend kunnen we stellen dat deze studie inzichten verschaft in demoleculaire mechanismen in twee immuunaandoeningen die aanleiding geven tot cutane defecten. In het geval van APS1 ondersteunen onze resultaten het idee dat het transcriptionele regulatie mechanism van Aire functioneert door rechtstreeks op Aire-dependente TRAÂ#s in te werken alhoewel hierarchisch transcriptie plausibel leek. Dit suggereert dat toekomstige studies zouden moeten focussen op een direct transcriptioneel mechanisme door Aire. Anderzijds, een alternatieve aanpak voor testen van het 'hierarchische' model bestaat erin andere TF te beschouwen dan de gekende perifere TF die TRAs regelen. In de OS studie draagt de identificatie van een nieuwe Gly573Ala mutatie bij tot de kennis over klinische varianten in TRPV3 die bijgehouden kunnen worden in een database voor klinische varianten. De data over het gedetailleerde immunologisch profiel en de immuun dysregulatie in een patiënt met OS werden voor de eerste maal gerapporteerd. Onze resultaten kunnen op deze manier aanzet geven voor verder onderzoek naarde immunologische component in de pathofysiologie van OS.
Datum:1 okt 2009 → 18 dec 2014
Trefwoorden:Novel cytokine delivery systems
Disciplines:Laboratoriumgeneeskunde, Palliatieve zorg en zorg rond het levenseinde, Regeneratieve geneeskunde, Andere basiswetenschappen, Andere gezondheidswetenschappen, Verpleegkunde, Andere paramedische wetenschappen, Andere translationele wetenschappen, Andere medische en gezondheidswetenschappen
Project type:PhD project