Projekt: B03

CD83-basierte Immunmodulation bei Entzündungen der Augenoberfläche wie dem Trockenen Auge

Entzündungen der Augenoberfläche spielen bei vielen ophthalmologischen Erkrankungen eine Rolle, die zu kornealer Häm- und Lymphangiogenese und damit zu Erblindung führen können. Frühere Studien zu Autoimmunerkrankungen und Transplantationen haben gezeigt, dass die lösliche Form des CD83-Moleküls (sCD83) Entzündungen lindert, indem sie tolerogene dendritische Zellen (tDCs) und alternativ aktivierte Makrophagen (AAMs) induziert. Beide Zelltypen fördern die Beendigung der Entzündung und etablieren eine langfristige Immuntoleranz.

Wir konnten bereits nachweisen, dass sCD83 in einem Hochrisiko-Mausmodell der Keratoplastik das Überleben von Hornhauttransplantaten verlängert. Dies geschieht mechanistisch durch die Hochregulierung der Immunmodulatoren IDO und TGF-ß, was zur Induktion und Expansion regulatorischer T-Zellen (Tregs) führt. Thrombospondin-1 (TSP-1), ein Schlüsselaktivator des latenten TGF-ß, reguliert dabei sowohl die entzündlichen Immunantworten als auch die lymphangiogene Reaktion in der Hornhaut.

Die adoptive Übertragung von iDCs und Makrophagen (Mφ), die in Gegenwart von sCD83 differenziert wurden, verbessert das Überleben von Hornhauttransplantaten. (A) Adoptive Übertragung von iDCs. (B) Adoptive Übertragung von Mφ. (C) Restimulationsassay von DCs und Mφ, die mit sCD83 bzw. Kontrollsubstanz behandelt wurden, mit Analyse der INFγ- und Foxp3-Expression.

Mäuse ohne Thrombospondin-1 (TSP-1) entwickeln eine immunvermittelte Form des trockenen Auges, die durch die Reifung antigenpräsentierender Zellen wie dendritischer Zellen (DCs), T-Zell-Aktivierung und Sekretion proinflammatorischer Zytokine gekennzeichnet ist. Zusätzlich können Herpesviren, insbesondere das Herpes-simplex-Virus Typ 1 (HSV-1), starke proinflammatorische Immunreaktionen im Hornhautstroma auslösen, indem sie reife proinflammatorische DCs und klassisch aktivierte Makrophagen (CAMs) aktivieren, was zur herpetischen stromalen Keratitis (HSK) führt. Für beide Erkrankungen – das trockene Auge und die HSK – besteht ein großer medizinischer Bedarf an neuen therapeutischen Ansätzen, die gezielt die entzündlichen Immunantworten modulieren.

In diesem Projekt wird untersucht, ob sCD83 die Entzündung der Augenoberfläche und die damit verbundene (Lymph-)Angiogenese abschwächen und eine langanhaltende Entzündungsauflösung bei der immunvermittelten, durch TSP-1-Mangel verursachten trockenen Augenkrankheit sowie der herpetischen stromalen Keratitis bewirken kann. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen das grundlegende Verständnis entzündlicher Augenerkrankungen verbessern und neue Wege für therapeutische Strategien bei schweren Entzündungen der Augenoberfläche eröffnen.

Zentrale Methoden:
• In-vivo-Modelle der trockenen Augenkrankheit und herpetischen stromalen Keratitis
• Durchflusszytometrie
• Zytokin-Multiplex-Analyse (Cytokine Bead Array)
• Zellkultur und funktionelle Assays
• Immunhistochemie (IHC) und Immunfluoreszenz (IF)
• Live-Cell Imaging
• qRT-PCR
• Einzelzell-RNA-Sequenzierung (scRNA-seq)
• Bioinformatik
• Western Blot