Multiple Sklerose: Charakterisierung oligoklonaler Antikörper im Liquor von Patienten
Obermeier, Birgit - Ludwig-Maximilians-Universität München (2011)
Multiple Sklerose ist eine der häufigsten neurologischen Erkrankungen junger Erwachsener. Es handelt sich um eine Autoimmunerkrankung, bei der autoaggressive Lymphozyten die Myelinschicht von Nervenzellen im Gehirn angreifen. Innerhalb dieser Entzündungsherde sowie in der Zerebrospinalflüssigkeit (Liquor) sind expandierte B-Zellklone nachzuweisen. Deren Immunglobulin-Transkriptrepertoire zeigt somatische Hypermutationen als Zeichen einer Antigen-induzierten Affinitätsreifung.
Ein wichtiges diagnostisches Kriterium von Multiple Sklerose ist der Nachweis "oligoklonaler Banden" im Liquor von Patienten. Die Banden repräsentieren expandierte und reife Antikörper, welche während des gesamten Krankheitsverlaufs produziert werden. Obwohl die oligoklonalen Banden erstmals vor mehr als 50 Jahren beschrieben wurden, konnte deren Funktion bis heute nicht aufgeklärt werden. Vor allem deren Zielstrukturen sowie die B-Zellen, welche diese markante Antikörperpopulation produzieren, sind immer noch unbekannt. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war deshalb, diese elementaren Fragen zu beantworten.
Aufbauend auf vorläufigen Ergebnissen der Diplomarbeit konnte zu Beginn bestätigt werden, dass Liquor-residente Zellen der B-Zelllinie an der Produktion der oligoklonalen Antikörper beteiligt sind. Die zugrunde liegende Technologie beruht auf dem direkten Vergleich von Patienten-spezifischen Immunglobulin-Transkriptomen der B-Zellen mit Immunglobulin-Proteomen der oligoklonalen Banden.
Auch im Gehirn von Patienten sind affinitätsgereifte B-Zellen nachzuweisen. Durch Anwendung der eben genannten Technologie wurde gezeigt, dass die Antikörper im Liquor das B-Zellrepertoire der Entzündungsherde im Hirngewebe in großem Umfang widerspiegeln. Diese Beobachtung bestärkt die Relevanz der Antigensuche mit Liquor-Antikörpern, da diese einen direkten Einblick in die immunpathologischen Prozesse im Gehirn gewähren.
Zudem gelang es zum ersten Mal, Antigene zu identifizieren, welche eindeutig den Antikörpern der oligoklonalen Banden zuzuordnen sind. Hierfür wurde eine neue Methode entwickelt, welche die Bestimmung zusammengehöriger schwerer und leichter Immunglobulinketten einzelner oligoklonaler Antikörper aus Liquor erlaubt. Insgesamt konnten auf diese Weise fünf individuelle Antikörper von drei verschiedenen Patienten identifiziert und exprimiert werden. Diese wurden im Anschluss in zahlreichen Experimenten zur Antigensuche eingesetzt. Für zwei Antikörper wurden Sulfatide als Zielstrukturen nachgewiesen. Interessanterweise handelt es sich dabei um Glykolipide, welche wichtiger Bestandteil der Myelinschicht sind.
Die Ergebnisse der Arbeit tragen entscheidend dazu bei, die Rolle der oligoklonalen Banden bei Multipler Sklerose zu entschlüsseln und eröffnen insbesondere erstmals die Möglichkeit, Antigene einzelner oligoklonaler Antikörper zu untersuchen.