Dreidimensionale Untersuchung der räumlichen Interaktion zwischen dendritischen Zellen und Nerven der Atemwege während der allergischen Entzündung

Einleitung: Die Dendritische Zellen (DC) spielen eine zentrale Rolle in der Induktion und Aufrechterhaltung der allergischen Atemwegsentzündung. Die bronchiale Hyperreagibilität, ein Hauptmerkmal des allergischen Asthmas, wird zum Teil durch eine Hyperaktivität der Neuropeptid-produzierenden sensorischen Nervenfasern erklärt. Neuropeptide wie z.B. das Calcitonin Gene-Related Peptide (CGRP) und Substance-P (SP) steuern die Aktivität von DC in vitro. Um in vivo den Einfluss von Neuronen auf die Aktivität auf DC besser zu verstehen untersuchten wir ihre räumliche Interaktion während der allergischen Entzündung. Methodik: Das anatomische Verhältnis zwischen DC und neuronalen Strukturen in der Atemwegsschleimhaut wurde mittels “whole-mount“ Immunhistologie und dreidimensionale konfokale Laserscanmikroskopie in der CD11c-EYFP-transgenen Maus (freundlicherweise zur Verfügung gestellt von Michel C. Nussenzweig) während einer experimentellen Atemwegsentzündung untersucht. Dabei wurde sowohl das Gesamtvolumen von DC und Nerven als auch die Grad der Kolokalisation in den verschiedenen Atemwegsgenerationen quantitativ bestimmt. Die Reaktivität von pulmonalen DC auf sensorischen Neuropeptiden wurde in Precision Cut Lung Slices (PCLS) in situ mittels Ca2+-Imaging untersucht. Ergebnisse: CD11c-EYFP+ MHCII+ DC stellen ein Netzwerk zwischen dem Epithel und der glatten Muskulatur der Atemwege dar. Viele dieser DC befinden sich in engem Kontakt mit CGRP+ SP+ sensorischen Fasern und PGP9.5+ CGRP+ Neuroepithelzellen. In Ovalbumin (OVA)-sensibilisierten Tieren nahm die Grad der Kolokalisierung zwischen sensorischen Nerven und DC 24h nach der letzten inhalativen Allergenprovokation tendenziell zu im Vergleich mit den nichtsensibilisierten Kontrolltieren. Das Gesamtvolumen von DC und sensorischen Fasern dagegen veränderte sich kaum. SP induzierte eine intrazelluläre Ca2+-Freisetzung in DC der PCLS. Diskussion: Unsere Ergebnisse zeigen das anatomische Korrelat einer neuro-immunen Interaktion zwischen sensorischen Nerven und dendritischen Zellen der Atemwege. Der zunehmende Kontakt zwischen DC und sensorischen Nerven während der allergischen Entzündung weist auf die Wichtigkeit der neuronalen Kontrolle der DC-Aktivität hin.