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Bibliographic Metadata

Title
IgE-driven auto-immunity in bullous pemphigoid / submitted by Patricia Colchete Freire, MSc
Additional Titles
IgE-driven auto-immunity in bullous pemphigoid
AuthorFreire, Patricia Colchete
Thesis advisorStingl, Georg
PublishedWien, Oct/2017
Description137 Seiten : Illustrationen
Institutional NoteMedizinische Universität Wien, Diss., 2017
Date of SubmissionOctober 2017
LanguageEnglish
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)Pemphigoid / AIBD
Keywords (EN)Pemphigoid / AIBD
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-12784 Persistent Identifier (URN)
Restriction-Information
 The work is publicly available
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IgE-driven auto-immunity in bullous pemphigoid [12.99 mb]
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Classification
Abstract (German)

Das bullöse Pemphigoid (BP), die häufigste blasenbildende Autoimmundermatose, ist durch pralle Blasen, urtikarielle Plaques und Juckreiz sowie durch Eosinophilie und die Anwesenheit autoreaktiver Antikörper gegen Proteine der Basalmembran charakterisiert. Neben der deutlichen Einschränkung der Lebensqualität ist die Diagnose BP auch mit einem erhöhten Mortalitätsrisiko verbunden.

Obwohl nicht alle Stufen der Krankheitsentstehung im Detail bekannt sind, kann man davon ausgehen, dass a-BP IgG, insbesondere durch seine Rolle in der Aktivierung der Komplementkaskade, ein zentraler Faktor in der Entwicklung der Erkrankung ist. In jüngerer Zeit wurde berichtet, dass bei BP-PatientInnen neben den IgG Autoantikörpern auch IgE- Antikörper gegen BP-Antigene vorkommen, und zwar sowohl im Serum als auch im Gewebe. ^Das Hauptziel dieser Arbeit war es, diese autoreaktiven IgE-Antikörper sowohl serologisch und immunhistologisch, als auch funktionell zu charakterisieren.

Durch die Adaptierung bestehender sowie die Etablierung neuer ELISA-Systeme konnten wir bestätigen, dass BP180- und BP230-spezifisches IgE bei einem bestimmten Prozentsatz von BP- PatientInnen im Serum vorhanden sind und darüberhinaus erstmals zeigen, dass das autoreaktive IgE gegen denselben Abschnitt, nämlich die nicht kollagene 16A Domäne, von BP180 gerichtet ist wie die IgG-Antikörper gegen dieses Molekül.

Im Unterschied zu Untersuchungen über BP-spezifische Antikörper im Serum gibt es nur wenige (und durchaus auch widersprüchliche) Arbeiten zur Lokalisation von IgE in der Haut von BP PatientInnen. Unter Anwendung entsprechender immunhistologischer Doppel- bzw. ^Mehrfach-Markierungs-Verfahren konnten wir in etwa zwei Dritteln der periläsionalen Hautproben IgE-positive Zellen nachweisen, die sich als Mastzellen, Eosinophile und auch dendritische Zellen entpuppten. Die Bindung des IgE erfolgte nicht nur an Mastzellen und dendritische Zellen, sondern auch an Eosinophile über den hochaffinen IgE-Rezeptor, FceRI.

Unsere wichtigste Entdeckung war der Nachweis der Ko-Lokalisation von antigenen BP Fragmenten und IgE-Molekülen an den genannten Zelltypen. Dieser Befund impliziert, dass IgE und BP-Antigene in der Lage sind, im Gewebe funktionell zu interagieren. ^In der Tat konnten wir zeigen, dass BP180-Fragmente imstande sind, FceRI-gebundenes IgE an Basophilen zu vernetzen und eine Degranulation dieser Zellen zu bewirken.

In einem Nebenprojekt zur Bedeutung des Komplementsystems für die Immunpathogenese des bullösen Pemphigoids untersuchten wir an BP-PatientInnen den Einfluss eines Inhibitors des klassischen Weges der Komplementkaskade auf die Ablagerung von C3 sowie auch IgG entlang der Basalmembranzone. Unsere präklinischen in vitro-Experimente ergaben, dass anti- C1s die BP-IgG-abhängige C3-Ablagerung reproduzierbar und in dosisabhängiger Weise zu hemmen vermag. ^In einer darauf folgenden klinischen Phase 1-Studie an BP-Patienten konnten wir beobachten, dass die viermalige Gabe von 60 mg/kg Körpergewicht dieses Antikörpers, verabreicht in wöchentlichen Intervallen, zu einem Verschwinden der a-C3-Reaktivität der Basalmembranzone in der Haut der meisten, aber nicht aller, BP PatientInnen führt.

Insgesamt legen unsere Resultate den Schluss nahe, dass sowohl BP-spezifische IgG-, als auch IgE-Antikörper (erstere durch die Auslösung des klassischen Weges der Komplementkaskade) zur Pathogenese dieser Erkrankung einen entscheidenden Beitrag leisten. Die Dominanz eines der beiden Pathogenesepfade mag das klinische Erscheinungsbild des einzelnen Patienten prägen und somit auch einen individualisierten Therapieansatz erfordern.

Abstract (English)

Bullous pemphigoid (BP), the most common autoimmune bullous disease, is typically characterized by tense blisters, urticarial plaques and severe pruritus, as well as eosinophilia and the presence of autoreactive antibodies against proteins of the basement membrane zone. A diagnosis of BP is associated with an increase in the patients risk of death, aside from being responsible for a decrease in their quality of life.

While the individual steps of the pathogenic chain of events in BP are not fully elucidated, it is thought that a-BP IgG, predominantly via the activation of a complement cascade, is a major player in this disease. More recently, IgE has been uncovered as another factor that might contribute to the onset and/or exacerbation of BP symptoms. ^The main goal of this thesis was to determine if self-reactive IgE is indeed a characteristic feature of BP patients and, if so, to uncover a pathway by which this pathogenic molecule could act.

It was previously shown that BP180- and BP230-specific IgE is present in the circulation of BP patients. By adapting and establishing new ELISA systems, we were able to confirm these findings and to elaborate on the antigenic specificity of BP auto-antibodies. We found that both IgG and IgE, found in BP sera, preferentially target the same stretch of BP180 within its non- collagenous (NC)16A domain.

As opposed to work done on serum, few and contradictory studies have dealt with the localization of IgE in the skin. Through the analysis of perilesional biopsies, we uncovered that over 2/3 of these contained IgE+ cells. We found that IgE was bound mostly to mast cells and eosinophils, but also to dendritic cells, via FceRI. ^Additionally, BP eosinophils, as opposed to those from normal donors, express the high affinity IgE receptor.

Our most important finding was the co-localization, in the skin of patients, of BP antigenic fragments with IgE molecules, providing, for the first time, an answer to the question of whether IgE and BP antigens could interact in the tissue. We have, furthermore, shown that these fragments are equipped with the capacity to cross-link FceRI-bound IgE, ultimately leading to degranulation.

In a side project, where we questioned the relevance of complement to human BP pathogenesis, we briefly studied the effects of an inhibitor of the classical pathway on complement deposition. With our in vitro pre-clinical work, we were able to show that a-C1s consistently inhibits BP-IgG-dependent complement deposition and activation, in a dose- dependent fashion. ^Later, in a phase I clinical trial setting, we observed that four weekly 60 mg/kg infusions of the antibody were sufficient to inhibit specific complement deposition in the skin of most, but not all, BP patients.

Put together, our results not only reveal an IgE-dependent pathogenic pathway in BP, but also suggest that IgG and complement, while important, might not be sufficient for all features of human BP and that an interplay between IgG, complement and IgE is probably required for pathogenesis.

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