Neutralisierung der Effekte durch monoklonale Antikörper .1 Neutralisierung des Effekts von Interleukin-10

Nachdem der hemmende Einfluss von Interleukin-10 auf die MHC-ll-Expression von Blutmonozyten durch diese Arbeit bestätigt werden kann, ist zu prüfen, ob durch Zusatz von neutralisierenden Antikörpern gegen Interkeukin-10 der hemmende Effekt aufgehoben werden kann und sich die MHC-ll-Expression wieder erhöht.

In der vorliegenden Arbeit kann gezeigt werden, dass monoklonale Antikörper gegen Interleukin-10 die MHC-ll-Expression von Monozyten in Gegenwart von Poolserum von Patienten mit schweren Verbrennungen signifikant erhöhen. So kann durch den Zusatz von monoklonalem Antikörper gegen Interleukin-10 die HLA-DR-Expression von 65,6 % + 12 % auf 83,8% + 9,5 % gesteigert werden.

Dies legt die Vermutung nahe, dass im Serum der Verbrennunngspatienten Interleukin-10 in erhöhter Konzentration enthalten ist und auch einen hemmenden Einfluss auf die HLA-DR-Expression ausübt. Ein Folgeversuch mit Serum von gesunden Kontrollpersonen verdeutlicht, dass der Antikörper tatsächlich Interleukin-10 neutralisiert. Durch den Zusatz von neutralisierendem

5 Diskussion 72 Antikörper normalisiert sich die durch Interleukin-10 verminderte HLA-DR-Expression.

Tierexperimentelle Arbeiten in diesem Bereich zeigen ähnliche Ergebnisse. So haben Toliver-Kinsky et al. (Toliver-Kinsky et al 2002) Antikörper gegen Interleukin-10 verwendet, um die durch Interleukin-10 hervorgerufene Hemmung der Interferon-gamma-Produktion und den daraus resultierenden Abfall der Interferon-gamma-Konzentration nach einem Verbrennungstrauma zu vermeiden. Es wurde die Induktion der Inferferon-gamma-Produktion durch hitzeinaktivierte P. aeroginosa bei isolierten Splenozyten von Tieren mit Verbrennungsverletzungen gemessen. Durch die Neutralisierung von Interleukin-10 durch entsprechenden Antikörper konnte eine Normalisierung der Interferon-Gamma-Konzentration bei der Versuchsgruppe im Vergleich zu der Kontrollgruppe erreicht werden. In der Kontrollgruppe zeigte sich kein weiterer Effekt durch die Neutralisierung von Interleukin-10.

Kelly et al. (Kelly et al 1997) konnten im Tierversuch nach Verbrennungstrauma die Wiederherstellung der antigenspezifischen T-Zell-Proliferation sowie der TH1 -abhängigen Produktion von Interleukin-2 und Interferon-gamma durch Anti-Interleukin-10 darstellen.

Lyons et al. (Lyons et al 1999) konnten im Verbrennungs-Sepsis-Modell mit Mäusen eine Verbesserung des Überlebens durch eine frühe Gabe von Antikörpern gegen Interleukin-10 (Tag 1) nachweisen. Eine spätere Gabe verbesserte die Überlebensrate nach der künstlich ausgelösten Sepsis nicht . Diese Arbeiten weisen auf einen positiven Effekt von Anti-Interleukin-10 im Rahmen einer Verbrennungsverletzung hin.

5.2.2 Neutralisierung des Effekts von Interleukin-4

Der Zusatz von neutralisierendem Antiköper gegen Interleukin-4 hat keinen signifikanten Unterschied hinsichtlich der MHC-ll-Expression herbeigeführt.

Da Interleukin-4 nach Verbrennung vermehrt gebildet wird und einen fördernden Einfluss auf die HLA-DR-Expression hat, müsste die Neutralisierung folglich zu einer weiteren Verminderung der MHC-ll-Expression führen. Experimentell

5 Diskussion 73 konnte jedoch keine signifikante Änderung der MHC-ll-Expression nachgewiesen werden. Es wird lediglich eine nicht signifikante Steigerung von 65,6 % ± 12 % im Kontrollansatz auf 72,2 % ± 13,9 % nach Zusatz des Antikörpers erreicht. Eine mögliche Ursache wäre eine unzureichende Konzentration an neutralisierendem Antikörper. Diese stimmt jedoch mit der in anderen Arbeiten verwendeten Konzentration überein, für die ein signifikanter Effekt nachgewiesen wurde (Obiri et al 1993, Christian-Ritter et al 1994).

Eine weitere Möglichkeit wäre eine zu geringe Ausgangskonzentration von Interleukin-4 im Serumanteil. Für diese These spricht, dass es in der Versuchsreihe mit Serum von Verbrennungspatienten durch den Zusatz von Interleukin-4 zu einer signifikanten Steigerung der MHC-ll-Expression kommt (siehe auch 5.1.3). Eine Wiederholung dieser Versuche mit neuem Serum von Verbrennungspatienten, am besten mit bekannter Interleukin-4-Konzentration, wäre wünschenswert, vor allem, wenn man den Effekt von löslichem Interleukin-4-Rezeptor in Kombination mit Interleukin-12 auf das Auftreten von HSV-1-Infektionen betrachtet. Im Rahmen dieser Arbeit ist die Durchführung einer solchen Versuchsreihe wegen Mangel an Material nicht möglich gewesen.

Einige Studien heben nämlich nicht den positiven Effekt von Interleukin-4 auf die MHC-ll-Expression hervor, sondern legen Augenmerk auf das vermehrte Auftreten von HSV-1-Infektionen bei Schwerstverbrannten. Wie oben erwähnt, kommt es nach Verbrennung zu einer Änderung in den T-Zell-Populationen mit Überwiegen der TH2-Zellen und den von ihnen produzierten Interleukinen. Die supprimierten TH1-Zellen spielen jedoch eine große Rolle bei der Abwehr von HSV-1-Infektionen, die nach Verbrennungstrauma vermehrt vorliegen (Furukawa et al 2002). Eine Suppression von TH2-abhängigem Interleukin-4 wäre somit wünschenswert. So haben Katakura et al (Katakura et al 2002, Katakura et al 2004) Tierversuche mit TH1-Zellen stimulierendem Interleukin-12 in Kombination mit löslichem Interleukin-4-Rezeptor durchgeführt. Der biologische Effekt des löslichen Interleukin-4-Rezeptors ist dem des neutralisierenden Antikörpers gegen Interleukin-4 gleichzusetzen. Es konnte eine vermehrte Resistenz gegen HSV-1-Infektionen erreicht werden.

Auch der Effekt von monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) auf TH2-Zellen nach Verbrennung wird diskutiert (Furukawa et al 2002). Im Tiermodell wurde

5 Diskussion 74 eine vermehrte Produktion von MCP-1 nach Verbrennung nachgewiesen, ebenso ein stimulierender Effekt auf TH2-Zellen und eine vermehrte Bildung von TH2-abhängigen Zytokinen. Die Zytokinproduktion konnte durch monoklonalen Antikörper gegen MCP-1 gehemmt werden. Weitere Studien zu diesem Thema stehen allerdings noch aus.

5.2.3 Neutralisierung des Effekts von Interferon-gamma

Die Bildung von Interferon-gamma ist nach einem Verbrennungstrauma vermindert, so dass von einer verminderten Konzentration in dem hier verwendeten Poolserum von Schwerstverbrannten ausgegangen werden kann (Madihally et al 2002, Toliver-Kinsky et al 2002, Wassermann 1998). Die in dieser Arbeit durchgeführten Versuche konnten dies bestätigen.

Durch den Zusatz von neutralisierendem Antikörper wäre also eine Verminderung oder keine Änderung der MHC-ll-Expression zu erwarten. In dieser Versuchsreihe zeigt sich kein signifikanter Effekt auf die MHC-ll-Expression. Es ist lediglich eine nicht signifikante Steigerung von 65,6 % ± 12 % im Kontrollansatz auf 72,6 % ± 10,7 % nach Zusatz des Antikörpers zu verzeichnen.

Weitere Arbeiten bezüglich neutralisierender Antikörper gegen Interferon-gamma beziehen sich nicht auf die MHC-ll-Expression, sondern auf die Rolle von Interferon-gamma beim Skelettmuskelhyperkatabolismus und bei der Gewichtsabnahme nach Verbrennungstrauma. Nach einer schweren Verbrennungsverletzung kommt es zu einem Hyperkatabolismus, gekennzeichnet durch Proteinabbau und Katabolismus. Der Zeitpunkt des maximalen Muskelabbaus liegt bei 24-48 h nach einem Trauma; zu diesem Zeitpunkt ist die Interferon-gamma-Konzentration noch erhöht, bevor sie anschließend unter Normalwerte absinkt. Die Funktion von wichtigen Organen (Herz, Leber, Immunsystem, Haut) ist gestört bis hin zum Mulitorganversagen (Finnerty et al 2006). Madihally et al konnten im Tierversuch eine Normalisierung des hyperkatabolen Stoffwechsels nach Verbrennung durch die Gabe von neutralisierendem Antikörper gegen Interferon-gamma erreichen (Madihally et al.

2002). Ein vermehrtes Auftreten von Infektionen durch die Blockade von Interferon-gamma wurde in dieser Arbeit jedoch nicht beobachtet. Dies mag

5 Diskussion 75 erklären, warum die Gabe von Interferon-gamma im klinischen Versuch zwar eine vermehrte HLA-DR-Expression hervorrief, jedoch keine Verminderung, sondern eher eine leichte Zunahme der infektbedingten Komplikationen herbeiführte (siehe Punkt 5.1.4).

Weitere Untersuchungen zum Einfluss von neutralisierendem Antikörper gegen Interferon-gamma auf das Immunsystem wären wünschenswert.