Expression des Transmembranrezeptors TIRC7 auf caninen Lymphozyten und Monozyten bei nicht entzündlichen, neurologischen Erkrankungen des Hundes

Perret, Steffen

Dissertation 2023 CC BY 4.0

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Expression des Transmembranrezeptors TIRC7 auf caninen Lymphozyten und Monozyten bei nicht entzündlichen, neurologischen Erkrankungen des Hundes

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T-Cell-immune-response-cDNA 7 (TIRC7) ist ein Transmembranmolekül auf Lymphozyten, Makrophagen und iba-1 positiven Zellen von Ratte, Maus und Mensch. TIRC7 ist bei autoimmunen Erkrankungen des Menschen vermehrt exprimiert. Inhibitorische Funktionen vermittelt TIRC7 über eine verringerte Zytokinproduktion und Proliferation von Immunzellen. Der Einsatz eines therapeutischen monoklonalen Antikörpers gegen TIRC7 führte zur Milderung oder Verhinderung der Progression von autoimmunen Erkrankungen, wie der „Graft versus Host Disease“ (GVHD). Bandscheibenvorfälle und idiopathische Epilepsie sind primär nichtentzündliche neurologische Erkrankungen des Hundes. Sowohl bei Hunden mit idiopathischer Epilepsie, als auch bei Hunden mit Bandscheibenvorfällen konnte eine Beteiligung von Th17 Zellen an einer möglichen entzündlichen Pathogenese der Erkrankungen festgestellt werden. Die Entzündung trägt im Rahmen der idiopathischen Epilepsie zur Verschlechterung der Erkrankung bei. Im Rahmen von Bandscheibenvorfällen mindert sie die Chance auf Wiedererlangung der Gehfähigkeit. In der vorliegenden Studie sollte TIRC7 zuerst mittels Immunhistochemie in Lymphknoten und Milz von gesunden Hunden nachgewiesen werden. Anschließend sollte der Nachweis im peripheren Blut durch die Untersuchung von Blutproben von Hunden mit idiopathischer Epilepsie oder Bandscheibenvorfällen in der Durchflusszytometrie gelingen. Ziel war es, eine mögliche autoimmune Pathogenese in einigen Patienten weiter zu untersuchen. Die Ergebnisse der TIRC7 Expression der Durchflusszytometrie von 8 gesunden Kontrolltieren und 46 erkrankten Hunden (20 Hunde mit idiopathischer Epilepsie, 26 Hunde mit Bandscheibenvorfällen) wurden mit den erfassten klinischen (Alter, Gewicht, Erkrankungsdauer, Tage bis zur Besserung der klinischen Symptomatik um einen Grad auf der Skala nach Sharp und Wheeler, Tage seit dem letzten epileptischen Anfall, Anfallsfrequenz pro Monat und Halbjahr, Menge der verabreichten Antikonvulsiva) und labordiagnostischen Parametern (Leukozyten, Lymphozyten, Monozyten, Totalprotein, Albumin, Globulin, Liquor cerebrospinalis Gesamtzellzahl, Protein im Liquor cerebrospinalis, Lymphozyten im Liquor cerebrospinalis, Monozyten im Liquor cerebrospinalis) verglichen. PBMCs (peripheral blood mononuclear cells) wurden mittels Dichtegradientenmedium aus Blutproben von Hunden separiert und mit mouse anti-TIRC7 Antikörper intrazellulär und extrazellulär gefärbt. Danach erfolgte eine Analyse mithilfe der Durchflusszytometrie.

TIRC7 konnte in der immunhistochemischen Untersuchung von Geweben gesunder Hunde, sowie in der durchflusszytometrischen Untersuchung von Blutproben nachgewiesen werden. Hunde mit Bandscheibenvorfällen oder idiopathischer Epilepsie zeigten eine, im Vergleich zu gesunden Kontrolltieren, im Mittel vermehrte TIRC7 Expression im peripheren Blut. Bei Hunden mit Bandscheibenvorfällen, zeigte sich 24 Stunden nach dem Insult eine signifikant erhöhte TIRC7 Expression. Hunde mit idiopathischer Epilepsie und sehr hoher TIRC7 Expression hatten eine signifikant höhere Anfallsfrequenz im letzten Monat und im letzten halben Jahr, im Vergleich zu Hunden mit idiopathischer Epilepsie und niedrigerer TIRC7 Expression. Vier von fünf Hunden mit idiopathischer Epilepsie und hoher TIRC7 Expression litten an Clusteranfällen.

Diese Studie konnte die Expression von TIRC7 das erste Mal beim Hund nachweisen. Bei Hunden mit idiopathischer Epilepsie ist die TIRC7 Expression erhöht, welche in einigen Fällen mit der Anfallsfrequenz korreliert. Auch bei Bandscheibenvorfällen von Hunden ist TIRC7 vermehrt exprimiert. Die Therapie der Entzündung, zum Beispiel mittels eines monoklonalen TIRC7 Antikörpers, könnte in einzelnen Fällen indiziert sein.

T-Cell-immune-response-cDNA7 (TIRC7) is a transmembranemolecule on lymphocytes, macrophages and iba-1 positive cells from rats, mice and humans. TIRC7 shows elevated expression levels in human autoimmune diseases. Inhibitory functions mediated by TIRC7 are decreased cytokine production and proliferation of immune cells. The application of a monoclonal antibody against TIRC7 stops the progression or alleviates autoimmune diseases like „graft versus host disease“ (GVHD). Intervertebral disc herniation and idiopathic epilepsy are primarily non inflammatory diseases of the dog. In dogs with idiopathic epilepsy and dogs with intervertebral disc herniation, an involvement of Th17 cells could be shown in a potential inflammatory pathogenesis of these diseases. The inflammation contributes to disease deterioration in idiopathic epilepsy. In intervertebral disc herniation, the inflammation lowers the chance to regain ambulation. In the current study, the existence of TIRC7 in dogs should be proven via immunohistochemistry of lymph node and spleen tissue in healthy individuals. Afterwards, the detection in peripheral blood samples of dogs should follow using flow cytometry. The second aim of this study was to further investigate a possible autoimmune pathogenesis in single patients. Results of the TIRC7 expression in flow cytometry of 8 healthy beagles and 46 diseased dogs (20 dogs with idiopathic epilepsy, 26 dogs with intervertebral disc herniation) were compared to clinical (age, body weight, duration of disease, days till improvement of clinical signs by one degree on the Sharp and Wheeler scale, days since last epileptic seizure before blood sampling, seizure frequency in the last month and the last half year, amount of administered antiseizure drugs) and laboratory diagnostic parameters (leukocytes, lymphocytes, monocytes, total protein, albumin, globulin, cerebrospinalis fluid cell count, cerebrospinalis fluid protein content, cerebrospinalis fluid lymphocytes count, cerebrospinalis fluid monocytes count). Canine peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) were separated via density gradient centrifugation and stained intracellularly, as well as extracellularly, with a mouse anti-TIRC7 antibody. This was followed by analysis using flow cytometry.

TIRC7 could be detected using immunohistochemistry of tissues of healthy dogs and in the flow cytometric investigations of blood samples. Dogs with intervertebral disc herniation or idiopathic epilepsy showed, on average, elevated TIRC7 expression in peripheral blood samples compared to healthy control animals. In dogs with disc herniation, TIRC7 expression was significantly elevated 24 hours after the insult. Dogs with idiopathic epilepsy and high TIRC7 expression showed a significantly higher seizure frequency in the last month and the last half year, compared to dogs with idiopathic epilepsy and lower TIRC7 expression. Four of five dogs suffering from idiopathic epilepsy and high TIRC7 expression experienced cluster seizures.

This study was the first to proof the existence of TIRC7 in dogs. TIRC7 expression is elevated in dogs with idiopathic epilepsy and correlates with seizure frequency in some cases. TIRC7 expression is also elevated in dogs with intervertebral disc herniation. The therapeutic use of a monoclonal TIRC7 antibody could be indicated in single cases.