Vergleichende Untersuchung immunologischer Parameter des Menstruationsblutes und des venösen Blutes bei Endometriose

Schmitz, Timo (2022): Vergleichende Untersuchung immunologischer Parameter des Menstruationsblutes und des venösen Blutes bei Endometriose. Dissertation, LMU München: Medizinische Fakultät

Abstract

Hintergrund: Endometriose ist unter Frauen im reproduktiven Alter eine weit verbreitete Erkrankung. Nichtsdestotrotz ist die Diagnostik der Endometriose schwierig und Fehldiagnosen sind häufig. Es existiert bis heute keine kausale Therapie. Einigkeit herrscht darüber, dass immunologische Veränderungen bei der Entstehung und dem Fortschreiten der Erkrankung eine wichtige Rolle spielen. In den vergangenen Jahrzehnten wurde viel zu immunologischen Veränderungen im Zusammenhang mit Endometriose geforscht. Untersucht wurden v.a. venöses Blut, Gewebe aus dem Endometrium oder aus endometriotischen Herden sowie die Peritonealflüssigkeit. Es gibt jedoch kaum Erkenntnisse zu Veränderungen der Immunzellen und des immunologischen Milieus im Menstruationsblut. Das primäre Ziel dieser Studie war es daher, zu untersuchen, ob sich immunologische Unterschiede im Menstruationsblut von Frauen mit Endometriose im Vergleich zu Menstruationsblut von gesunden Frauen finden. Zudem wurden die immunologischen Parameter zwischen venösem Blut und Menstruationsblut verglichen. Methoden: Insgesamt 12 Frauen mit Endometriose und 11 gesunde Frauen als Vergleichsgruppe wurden in diese Studie eingeschlossen. Das zu untersuchende Menstruationsblut wurde mithilfe von Menstruationstassen über einen Zeitraum von 24 Stunden gesammelt. Im Anschluss an die Sammlung erfolgte die Übergabe des Menstruationsblutes und sowie eine venöse Blutentnahme im Institut. Anschließend wurden aus den Proben des gefilterten Menstruationsblutes und des venösen Blutes die mononukleären Zellen (myeloischen Zellen, T-Lymphozyten, B-Lymphozyten, NK-Zellen) gewonnen und mithilfe der Durchflusszytometrie hinsichtlich der Verteilung von Zellsubpopulationen und der Expression verschiedener Immunmarker untersucht. Zudem wurden Teile der gewonnenen Proben zentrifugiert. Im Überstand der abzentrifugierten Proben wurden mithilfe von ELISAs die Konzentrationen der Zelladhäsionsmoleküle ICAM-1 und VCAM-1 sowie der Interleukine IL-6, IL-8 und TNF-α bestimmt. Ergebnisse: Die Menstruationstasse bewährte sich in dieser Studie als geeignete Möglichkeit zur Gewinnung vitaler Immunzellen des Menstruationsblutes. Der Vergleich von mononukleären Zellen zwischen den beiden Studiengruppen zeigte eine signifikant niedrigere Anzahl an Perforin-positiven Zellen unter den zytotoxischen CD8+T-Zellen bei Frauen mit Endometriose im Vergleich zu den gesunden Kontrollen. Darüber hinaus waren keine signifikanten Unterschiede bei den mononukleären Zellen des Menstruationsblutes oder des venösen Blutes zwischen den beiden Studiengruppen zu sehen. Die venösen Blutplasmaspiegel von ICAM 1 waren in der Gruppe der gesunden Kontrollen signifikant höher als bei den Endometriosepatientinnen, im Menstruationsblut waren hingegen keine Unterschiede zu beobachten. Ebenfalls unauffällig in dieser Hinsicht waren die Konzentrationen von VCAM-1, IL-6, IL-8 und TNF- α sowohl im Menstruationsblut als auch im venösen Blut. Die Immunzellen des Menstruationsblutes unterschieden sich von denen des venösen Blutes hingegen in vielerlei Hinsicht. Im Vergleich zu venösem Blut enthielt das Menstruationsblut signifikant mehr B-Zellen und signifikant weniger T-Zellen. Das CD4/CD8-Verhältnis der T-Zellen war im Menstruationsblut signifikant höher als im venösen Blut, die Anzahl der regulatorischen T-Zellen hingegen war im Menstruationsblut signifikant niedriger. Die T-Zellen und die NK-Zellen des Menstruationsblutes exprimierten jeweils signifikant mehr CD69 als T-Zellen und NK-Zellen im venösen Blut. Anders als die NK-Zellen des peripheren Blutes waren die NK-Zellen des Menstruationsblutes überwiegend CD56bright/CD16dim-NK-Zellen und exprimierten signifikant weniger Perforin. Der NK-Rezeptor NKp46 hingegen wurde signifikant stärker von den NK-Zellen des Menstruationsbluts exprimiert. Schlussfolgerung: Mononukleäre Zellen des Menstruationsblutes unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht stark von den mononukleären Zellen des venösen Blutes und ähneln in ihrer Zusammensetzung deutlich den Immunzellen des Endometriums. Die zytotoxischen CD8+T-Zellen des Menstruationsblutes enthalten signifikant weniger Perforin-Granula bei Frauen mit Endometriose, was auf eine reduzierte Zytotoxizität dieser Zellen schließen lässt.

Abstract

Background: Endometriosis is a widespread disease in women in the reproductive age, that often reduces the quality of life of those affected by symptoms like dysmenorrhea, dyspareunia or infertility. Diagnosis remains challenging and until now no causal treatment exists. In scientific literature many immunological changes like reduced cytotoxicity of natural killer cells and macrophages or altered concentrations of cytokines and cell adhesion molecules have been reported in women with endometriosis. Research has been concentrated on immunological alterations in peripheral blood, endometrial tissue and peritoneal fluid of women with endometriosis. Yet, knowledge on immunological differences in menstrual effluent is scare. The aim of this study was to investigate menstrual effluent of women with endometriosis in comparison to healthy controls regarding certain immunological parameters. Methods: 12 women with endometriosis and 11 healthy controls were included in the study. Menstrual effluent (ME) was collected using menstrual cups over a time period of 24 h, and peripheral blood samples (PB) were taken. Mononuclear cells were obtained from ME and PB using density gradient centrifugation and analyzed using flow cytometry. Furthermore, concentrations of cell adhesion molecules (ICAM-I and VCAM-I) and cytokines (IL-6, IL-8 and TNF-α) were measured in centrifugation supernatant of ME and plasma of PB. Results: The comparison of the mononuclear cells between women with endometriosis and healthy controls revealed a significantly lower expression of perforin in CD8+ T cells from ME. Apart from that, no differences could be detected in mononuclear cells from ME (MMC) or mononuclear cells from PB (PBMC) between the two groups (endometriosis and healthy controls). The endometriosis group had significantly lower plasma ICAM-I concentrations than the control group. There were no significant differences in VCAM-1, IL-6, IL-8 or TNF-α between the two groups. The comparison of MMC and PBMC revealed some distinct differences. ME contained significantly more B cells and significantly less T cells than peripheral blood. Among the T cells, the CD4/CD8 ratio was significantly higher in the ME, but regulatory T cells (Tregs) were significantly less common in ME. T cells and NK cells expressed significantly more CD69 in ME. In contrast to PB, the NK cells of the ME were predominantly CD56bright/CD16dim and the NK cell expressed less perforin. However, NKp46 was significantly more expressed on NK cells derived from ME. Conclusion: MMC are distinctively different from PBMC and seem to be of endometrial origin. The CD8+ T cells derived from ME express significantly less perforin in endometriosis patients than in healthy controls, suggesting a reduced cytotoxic potential.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Themengebiete: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften ; 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin und Gesundheit
• Fakultäten: Medizinische Fakultät
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 6. Oktober 2022
• 1. Bericht­erstatter:in: Meißner, Karin