Immunmodulatorischer Einfluss wundsekret-aktivierter mesenchymaler Stammzellen auf mononukleäre Zellen des peripheren Blutes

Introduction: MSC possess immunomodulatory properties that are mediated via direct cell-cell contacts but also by paracrine stimuli. Pro-inflammatory cytokines such as TGF-β, TNF-α, IFN-γ or indoleamine-pyrrole 2,3-dioxygenase (IDO) can modify MSC in their effects and lead to an increase in immunosuppression. In the local postoperative environment, MSC and inflammatory cytokines converge, and it is still unclear whether the interaction of these components can influence the patients" clinical outcome.

Methods: MSC were preconditioned with wound fluid (WF) from drains after head and neck cancer surgery. After 5 days of co-culture of MSC and PBMC, the suppression of T cells was quantified by CFSE staining. IDO was measured by ELISA in the supernatants of the co-culture and a multi-analyte immunoassay was carried out to determine the secretion of the cytokines IL-10, TGF-β, TNF-α and IFN-γ.

Results: The proliferation rate of CD4+ T cells was suppressed stronger in co-culture with WF-stimulated MSC than with unstimulated MSC. The expression of TNF-α was strongly inhibited in both co-culture groups. IDO, TGF-β, IFN-γ and IL-10 showed higher expression in both MSC groups compared to the control, and there were significant differences between the two MSC groups for IFN-γ and IL-10.

Discussion: Preconditioning of MSC with WF influences their immunomodulatory potential. It results in a suppression of the proliferation of CD4+ T cells and an alteration in the expression of proinflammatory signaling molecules. The results appear particularly interesting for the question of whether surgical intervention can promote early local recurrences in tumor patients.

Einleitung: MSC besitzen immunmodulatorische Eigenschaften, die über direkte Zell-Zell-Kontakte, aber auch durch parakrine Stimuli vermittelt werden. Proinflammatorische Signalmoleküle wie TGF-β, TNF-α, IFN-γ oder Indolamin-2,3-Dioxygenase (IDO) können MSC in ihrer Wirkung modifizieren und zu einer Verstärkung immunsuppressiver Effekte führen. Im lokalen postoperativen Milieu treffen MSC und inflammatorische Zytokine aufeinander, und es ist unklar, ob die Interaktion der Komponenten das klinische Outcome onkologischer Patienten beeinflussen kann.

Material und Methoden: MSC wurden mit Wundsekret (WS) aus Drainagen nach Kopf-Hals-Tumor Operationen präkonditioniert. Nach 5-tägiger Co-Kultur von MSC und PBMC wurde die Suppression der T-Zellen durch CFSE-Färbung quantifiziert. IDO wurde durch ELISA in Überständen der Co-Kultur gemessen und ein Multi-Analyte Immunoassay durchgeführt, um die Sekretion der Zytokine IL-10, TGF-β, TNF-α und IFN-γ zu bestimmen.

Ergebnisse: Die Proliferation CD4+ T-Zellen war in Co-Kultur mit WS-stimulierten MSC stärker supprimiert als mit unstimulierten MSC. Die Expression von TNF-α wurde in beiden Co-Kultur-Gruppen stark inhibiert. IDO, TGF-β, IFN-γ und IL-10 wurden in beiden MSC Gruppen stärker exprimiert als in der PBMC Monokultur, wobei für IFN-γ und IL-10 auch zwischen den beiden MSC Gruppen signifikante Unterschiede bestanden.

Diskussion: Präkonditionierung von MSC mit WS hat Einfluss auf deren immunmodulatorisches Potential. Es kommt zu einer Suppression der Proliferation von CD4+ T-Zellen und Alteration der Expression proinflammatorischer Signalmoleküle. Die Ergebnisse erscheinen insbesondere interessant für die Frage, ob durch chirurgische Intervention die Entstehung von frühen Lokalrezidiven bei Tumorpatienten gefördert werden kann.

Die Autorinnen/Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.