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The role of neutrophil extracellular traps (NETs) in the pathogenesis and differentiation of equine asthma phenotypes

Equines Asthma (EA) ist die am weitesten verbreitete chronische Lungenerkrankung bei erwachsenen Pferden. Die immunologischen Prozesse sind nur teilweise verstanden. Neutrophile sind die primären Effektorzellen bei schwerem EA (sEA) und wesentliche Bestandteile der angeborenen Immunabwehr. Ein Abwehrmechanismus dieser Zellen ist die Freisetzung von neutrophilen extrazellulären Netzen (NETs). NETs haben die Fähigkeit, Krankheitserreger einzufangen und zu töten; sie können jedoch auch zu Autoimmunreaktionen, chronischen Entzündungen und Wirtsschäden beitragen, wenn sie nicht richtig reguliert werden. Ziel dieser Studie war es, die Rolle von NETs in der Pathogenese von EA zu charakterisieren. Die Analyse von BALF ergab die höchsten Zahlen von NET-aktivierten Zellen in der Lunge bei Pferden mit sEA, ebenfalls konnten erhöhte Werte von equinem Cathelicidin und eine reduzierte DNase Aktivität festgstellt werden. Isolierte Blutneutrophile von Pferden mit EA zeigten eine erhöhte NET-Bildung in vitro, die mit dem klinischen Schweregrad und einer Abnahme des zellulären Cholesterolgehaltes korrelierte. Der Cholesterolgehalt der Neutrophilen korrelierte außerdem mit klinischen Parametern, die mit dem Schweregrad der Erkrankung in Zusammenhang stehen. Das Vorhandensein von zirkulierenden Autoantikörpern (sog. ANCAs) deutete auf lokale und systemische NET-assoziierte Veränderungen hin. Die Ergebnisse dieser Studie bieten neue Einblicke in die immunologischen Veränderungen bei EA, mit Potenzial für die Entwicklung diagnostischer und therapeutischer Strategien, die sich auf die Bildung von NETs und die damit verbundenen Immunantworten konzentrieren.

Equine asthma (EA) is the most prevalent chronic lung disease in adult horses. The immunological processes are only partially understood. Neutrophils are the primary effector cell in severe EA (sEA) and essential components of the innate immune defence. One defence mechanism is the release of neutrophil extracellular traps (NETs). NETs have the ability to capture and kill pathogens; however, they can also contribute to autoimmune responses, chronic inflammation and host damage if not properly regulated. The aim of this study was to characterise the role of NETs in the pathogenesis of EA. Analysis of BALF revealed the highest numbers of NET activated cells in sEA, in addition to elevated levels of equine cathelicidin and reduced DNase activity. Isolated blood neutrophils from horses with EA showed increased NET formation in vitro, which correlated with the clinical severity and a decrease in the cellular cholesterol content. Neutrophil cholesterol further correlated with clinical parameters associated with disease severity. The presence of circulating anti-neutrophil cytoplasmic antibodies (ANCAs) suggested local and systemic NET-related alterations. The findings of this study provide novel insights into immunological alterations in EA, with potential for the development of diagnostic and therapeutic strategies targeting NET formation and associated immune dysfunction.

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