Tolerogene plasmacytoïde dendritische cel

Tolerogene plasmacytoïde dendritische cellen of tolerogene dendritische cellen (ook wel tol-DCs, tDCs of DCregs genoemd) vormen een heterogene groep dendritische cellen met immunosuppressieve eigenschappen, die het immuunsysteem voorbereiden op een tolerogene toestand tegen verschillende antigenen. (Tolerogeen: tolerantie opwekkend.) Deze tolerogene effecten worden voornamelijk gemedieerd door de regulatie van T-cellen, zoals het induceren van T-celanergie (anergie: afwezigheid van reactie), T-celapoptose en de inductie van regulatoire T-cellen.[1] Tol-DCs beïnvloeden ook de lokale micro-omgeving in de richting van een tolerogene toestand door de productie van anti-inflammatoire cytokinen.

Groen fluorescent proteïne (GFP)-gelabelde tol-DCs met fluorescentiemicroscopie (A) en helderveldmicroscopie (B).
Differentiatie van monocyt-afgeleide geactiveerde versus tolerogene dendritische cellen.
Klinische studies met ex vivo gegenereerde tolerogene DCs

Tol-DCs zijn niet afstammingspecifiek en hun immunosuppressieve functies zijn te danken aan hun activatie- en/of differentiatietoestand. Over het algemeen kunnen de eigenschappen van alle soorten dendritische cellen sterk beïnvloed worden door de lokale micro-omgeving, zoals de aanwezigheid van pro- of anti-inflammatoire cytokinen. Daarom zijn de tolerogene eigenschappen van tolerogene DC's vaak contextafhankelijk en kunnen ze uiteindelijk zelfs overgaan in een pro-inflammatoir fenotype.[2][3][4]

Tolerogene DC's zijn essentieel voor het handhaven van centrale en perifere tolerantie door inductie van T-celklonale deletie, T-celanergie en de generatie en activering van regulatoire T-cellen. Om die reden zijn tolerogene DC's mogelijke kandidaten voor specifieke celtherapie voor de behandeling van allergische aandoeningen, auto-immuunziekten (bijv. type 1 diabetes, multiple sclerose, reumatoïde artritis) of transplantatieafstoting.[5][6][7]

Tolerogene DC's vertonen vaak een onrijp of semi-rijp fenotype met een kenmerkend lage expressie van costimulerende (bijv. CD80, CD86) en MHC-moleculen op hun oppervlak. Tolerogene DC's produceren ook andere cytokinen dan rijpe DC's (bijv. de ontstekingsremmende cytokinen interleukine-10 en TGF-β). Bovendien kunnen tolerogene DC's ook verschillende remmende oppervlaktemoleculen tot expressie brengen (bijv. geprogrammeerde celdoodligand (PDL)-1, PDL-2) of metabolische parameters moduleren en de T-celrespons veranderen. Tolerogene DC's kunnen bijvoorbeeld enzymen zoals indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) of heemoxygenase-1 (HO-1) vrijgeven of induceren. IDO bevordert de afbraak van tryptofaan tot N-formylkynurenine, wat leidt tot verminderde T-celproliferatie, terwijl HO-1 de afbraak van hemoglobine katalyseert, wat resulteert in de productie van koolmonoxide en een lagere immunogeniteit van DC's. Daarnaast kunnen tolerogene DC's ook retinoïnezuur (RA) produceren, wat regulatoire T-cel-differentiatie induceert.[8][7]

Menselijke tolerogene DC's kunnen worden geïnduceerd door verschillende immunosuppressieve geneesmiddelen of biomediatoren. Immunosuppressieve geneesmiddelen, bijv. corticosteroïden zoals dexamethason, rapamycine, ciclosporine of acetylsalicylzuur veroorzaken een lage expressie van costimulerende moleculen, een verminderde expressie van MHC, een hogere expressie van remmende moleculen (bijv. PDL-1) of een hogere secretie van IL-10 of IDO. Bovendien leidt incubatie met de remmende cytokinen IL-10 of TGF-β tot de vorming van een tolerogeen fenotype. Andere mediatoren beïnvloeden ook de vorming van tolerogene DC's, zoals vitamine D3, vitamine D2,[9] hepatocytengroeifactor of vasoactief intestinaal peptide. De oudste en meest gebruikte cytokinecocktail voor de in vitro vorming van DC's is GM-CSF/IL-4.[8].[10]

Tolerogene DC's zijn mogelijk een potentiële kandidaat voor specifieke immunotherapie en worden onderzocht voor gebruik bij de behandeling van inflammatoire, auto-immuun- en allergische aandoeningen, en ook in de transplantatiegeneeskunde. Een belangrijk en interessant kenmerk van tolerogene DC's is ook het vermogen om te migreren naar secundaire lymfeklieren, wat leidt tot T-celgemedieerde immunosuppressie. De eerste poging om tolerogene DC's naar mensen over te brengen werd in 2001 ondernomen door de groep van Ralph Steinman. Wat betreft de toediening van DC's zijn er de afgelopen jaren verschillende toepassingen bij mensen gebruikt. Tolerogene DC's zijn bijvoorbeeld intraperitoneaal geïnjecteerd bij patiënten met de ziekte van Crohn, intradermaal bij patiënten met diabetes en reumatoïde artritis, subcutaan bij patiënten met reumatoïde artritis en via artroscopische injecties in gewrichten van patiënten met reumatoïde en inflammatoire artritis.[11]

Daarom is het noodzakelijk om tolerogene DC's te testen op een stabiel fenotype om verlies van de regulerende functie en een omschakeling naar een immunostimulerende activiteit uit te sluiten.

Mechanisme van tolerogeniteit

bewerken

Tol-DCs bevorderen centrale en perifere tolerantie. Deze tolerogene eigenschappen worden bewerkstelligd door deletie van T-cellen, inductie van regulatoire T-cellen en geanergiseerde T-cellen (anergie: afwezigheid van reactie), vervolgens door expressie van immunomodulerende moleculen zoals PD-L1 en PD-L2, heemoxygenase 1, HLA-G, CD95L, TNF-gerelateerde apoptose-inducerende liganden, galectine-1 en DC-SIGN en productie van immunosuppressieve moleculen zoals IL-10, TGF-β, indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO), IL-27 en NO.[12][13][14][15]

Zie de categorie Tolerogenic dendritic cells van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.