The cytokine-HPA axis circuit contributes to prevent or moderate autoimmune processes

Zusammenfassung

Es gilt als gesichert, dass ein immunregulatorischer Regelkreis von Zytokinen mit der Achse Hypothalamus-Hypophyse-Nebennierenrinde /HPA) während verschiedenster pathologischer Abläufe wirksam ist. So konnte beispielsweise gezeigt werden, dass IL-1 der wichtigste Mediator des Anstiegs von ACTH und Kortikosteron im Blut in Tiermodellen viraler Infektion und bakterieller Endotoxine ist. Diese endokrinologische Antwort hat protektive Effekte im septischen Schock. In experimentellen Tumormodellen ergaben sich ebenfalls klare Hinweise, dass der Glukokortikoidanstieg im Blut, welcher während des Wachstums von Lymphomen beobachtet wird, durch Mediatoren des Immunsystems vermittelt ist und den begleitenden Entzündungsprozess hemmt. Die Unterbrechung des Zytokin-HPA-Achse-Regelkreises kann für die Autoimmunerkrankungen prädisponieren. Dies konnte für die Tiermodelle der spontanen Autoimmunthyreoiditis, Lupus-ähnlicher Erkrankungen und experimenteller Arthritiden gezeigt werden. Erst kürzlich wurde demonstriert, dass der intakte Regelkreis zur Vermeidung oder mindestens Abschwächung autoimmunologischer Reaktionen beiträgt. Die Erholung von Tieren mit experimenteller Autoimmunenzephalitis (EAE) eindeutig abhängig vom Anstieg endogener Glukokortikoide. So konnte gezeigt werden, dass diese endokrine Antwort zumindest teilweise durch die Immunantwort gegen das Enzephalitis-auslösende Antigen vermittelt ist und zwar durch das IL-1, welches während der Erkrankung gebildet wird. Diese Beispiele verdeutlichen das Konzept einer protektiven Rolle, die der Zytokin-HPA-Achsen-Regelkreis während verschiedener pathologischer Zustände spielt. Seine Störung kann zur Auslösung von Autoimmunerkrankungen beitragen oder ihren Verlauf ungünstig beeinflussen.

Summary

There is evidence that an immunoregulatory circuit integrated by immune-derived cytokines and the hypothalamus-pituitary-adrenal (HPA) axis operates during certain pathological conditions. For example, it has been shown that IL-1 is the main mediator of the increase in ACTH and corticosterone blood levels detected in models of viral infection and bacterial endotoxins. This endocrine response has protective effects during septic shock. In experimental models of tumors, there are also clear indications that the increase in glucocorticoid levels detected during the growth of a lymphoma is mediated by immune-derived products and contributes to the inhibition of the inflammatory response. The disruption of the cytokine-HPA axis circuit can predispose to autoimmunity. This has been shown in animal models of spontaneous autoimmune thyroiditis, lupus-like disease, and experimental arthritis. More recently, it has been shown that the proper operation of this circuit contributes to preventing or moderating autoimmunity. The recovery of animals from experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) is clearly dependent on an increase in endogenous glucocorticoid levels. It has been recently shown that this endocrine response is, at least in part, triggered by the immune response to the encephalitogenic antigen and medicated by the endogenous IL-1 produced during the disease. These examples support the concept that the cytokine-HPA circuit plays a protective role during certain pathologies and that its disruption can lead to predisposition to or aggravation of autoimmune diseases.