Dokument: Association between immune reactivity and disease status of type 1, type 2 diabetes and latent autoimmune diabetes in adults

Titel:	Association between immune reactivity and disease status of type 1, type 2 diabetes and latent autoimmune diabetes in adults
Weiterer Titel:	Assoziation zwischen Immunreaktivität und Krankheitsstatus bei Typ 1, Typ 2 Diabetes und Latentem Autoimmunen Diabetes im Erwachsenenalter
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=20610
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20120229-084521-7
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Dr. rer. nat. Pham, Thi Minh Nguyet [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 3,79 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 28.02.2012 / geändert 28.02.2012
Beitragende:	Schloot, Nanette [Betreuer/Doktorvater] Prof. Dr. Kassack, Matthias U. [Betreuer/Doktorvater] Ullrich, Susanne [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Type 1 diabetes is an immune mediated disease resulting from selective destruction of pancreatic β-cells. The involvement of T lymphocytes and immune mediators including cytokines, chemokines and adhesion molecules in the pathogenesis and β-cell destruction of type 1 diabetes has been described in previous studies. Latent autoimmune diabetes in adults (LADA) has some clinical features of type 2 diabetes but shows similar immunological abnormalities as type 1 diabetes such as positivity for glutamic acid decarboxylase antibodies (GADA). So far, it is not well understood why disease progression in patients with LADA is slower than in patients with type 1 diabetes despite immunological similarities and whether cellular immune response or systemic immune status is related to diabetes forms and β-cell function. The aims of this thesis were 1) to compare systemic concentrations of cytokines, chemokines, adhesion molecules and T cell responses between patients with type 1, type 2 diabetes and LADA, 2) to investigate the association of systemic concentrations of adipokines with pancreatic β-cell function and acute food consumption in patients with type 1 diabetes, 3) to standardize T cell assays for measurement of autoreactivity in patients with type 1 diabetes and 4) to compare of cryopreservation methods on T cell responses to islet and control antigens from type 1 diabetes patients and controls. In the studies presented in this thesis we found that patients with type 2 diabetes showed increased systemic concentrations of cytokines, chemokines and adhesion molecules compared to patients with LADA and type 1 diabetes and healthy control subjects. Patients with LADA and type 1 showed similar concentrations of systemic concentrations of immune mediators and pro-inflammatory IFN-γ and anti-inflammatory IL-13 T cell reactivity upon islet and recall antigen stimulation. Circulating concentrations of immune mediators in control subjects were lower than in patients. Higher systemic concentrations in all patients with diabetes were positively correlated with increased body mass index (BMI). Despite associations of immune mediators with anthropometric parameters, differences between all groups persisted after adjustments for BMI, age, sex, diabetes duration and blood pressure suggesting a diabetes-type associated immune dysregulation Furthermore, we detected positive associations between systemic concentrations of leptin and resistin and fasting and stimulated C-peptide levels, that serve as measure for β-cell function. In contrast, adiponectin showed negative association with β-cell function in patients with type 1 diabetes. These associations maintained also after adjustment for sex, age, BMI, A1c, blood glucose and diabetes duration. We observed that the acute ingestion of a high boost protein drink decreased slightly the circulating concentrations of leptin and resistin and increased blood glucose and C-peptide in patients with type 1 diabetes. In collaboration with the T-Cell Workshop Committee of the Immunology of Diabetes Society (IDS) we used a tetramer-based assay to measure T cell reactivity. All participating centres could detect T cell responses to auto-antigens and positive control antigen. Dual analysis by tetramer and ELISPOT assays was frequently discordant suggesting that these assays detect different cell populations. Moreover, we could show that PBMCs frozen with the freezing protocol using cold medium had higher recovery and viability than with freezing method using room temperature medium and that B-cells and CD8+ T cells were enriched and monocyte fraction reduced. We found that the islet antigen-reactive responses were lower in frozen than fresh cells. However, these results need to take into account that the overall response to islet antigens was low in some assays. In conclusion, results of this thesis indicate that patients with LADA and type 1 diabetes from the cohort investigated are immunologically similar, despite their different rate of islet destruction and disease progression towards insulin deficiency. Type 1 diabetes and LADA patients could not be distinguished by systemic concentrations of immune mediators and T cell responses measured in our study. As expected, patients with type 2 diabetes had increased systemic concentrations of cytokines, adhesion molecules and chemokines. Furthermore, our results suggest that not only cytokines, chemokines or adhesion molecules but also adipokines might have a putative role in type 1 diabetes and β-cell function. In spite of variation of results and difficulties of validation of T cell assays and development of appropriate freezing method of PBMCs we encourage to continue to search for validated T cell assays and continue developing reliable freezing protocols as standardized assay as both are considered necessary to monitor disease activity during natural disease progression and immune intervention trials aiming to halt islet destruction. Der Typ 1 Diabetes ist eine immun-mediierte Erkrankung, der eine selektive Zerstörung der pankreatischen β-Zellen zugrunde liegt. Frühere Studien beschrieben die Beteiligung von T-Lymphozyten und Immunmediatoren wie Zytokinen, Chemokinen und Adhäsionsmolekülen in der β-Zell-Zerstörung und der Pathogenese des Typ 1 Diabetes. Der latente auto-immune Diabetes im Erwachsenenalter (LADA) hat einige klinische Merkmale des Typ 2 Diabetes, zeigt aber ähnliche immunologische Abnormitäten wie der Typ 1 Diabetes wie z.B. die Positivität für Antikörper gegen das Enzym Glutaminsäure-Decarboxylase (GADA). Bisher ist es ungeklärt, warum die Krankheitsprogression bei Patienten mit LADA langsamer als bei Patienten mit Typ 1 Diabetes verläuft trotz der immunologischen Ähnlichkeiten der beiden Krankheitsformen und ob zelluläre Immunantworten und/oder der systemischen Immunstatus mit den Diabetesformen und β-Zellfunktion assoziiert sind. Ziele dieser Dissertationsarbeit sind 1) die Aufklärung der Assoziationen von systemischen Konzentrationen von Zytokinen, Chemokinen, Adhäsionsmolekülen und T-Zellantworten mit Typ 1, Typ 2 Diabetes und LADA, 2) die Aufklärung der Assoziation von systemischen Konzentrationen von Adipokinen mit der Funktion der pankreatischen β-Zellen und der akuten Nahrungsaufnahme in Patienten mit Typ 1 Diabetes, 3) die Standardisierung der Methode zur Messung der Autoreaktivität von T-Zellen bei Patienten mit Typ 1 Diabetes und 4) den Einfluss des Kryokonservierungsverfahren auf T-Zellantworten zu Insel- und Kontroll-Antigene von Patienten mit Typ 1 Diabetes und gesunden Kontrollpersonen zu vergleichen. In der vorliegenden Arbeit dargestellten Studien zeigten Patienten mit Typ 2 Diabetes erhöhte systemische Konzentrationen von Zytokinen, Chemokinen und Adhäsionsmolekülen im Vergleich zu Patienten mit LADA und Typ 1 Diabetes und gesunden Kontrollpersonen. Patienten mit LADA und Typ 1 Diabetes zeigten vergleichbare Konzentrationen von systemischen Immunmediatoren und ähnliche pro-inflammatorische IFN-γ und anti-inflammatorische IL-13 T-Zellreaktivität. Die Konzentrationen zirkulierender Immunmediatoren bei Kontrollpersonen waren im Vergleich niedriger als bei allen Patienten. Bei allen Patienten mit Diabetes waren die Konzentrationen systemischer Immunmediatoren dem Körpermasseindex (BMI) assoziiert. Trotz der Assoziationen der Immunmediatoren mit anthropometrischen Parametern blieben die Unterschiede zwischen allen Gruppen nach der Adjustierung für BMI, Alter, Geschlecht, Diabetesdauer und Blutdruck bestehen, was vermuten lässt, dass die Immundysregulation mit der Diabetesform assoziiert ist. In der vorliegenden Arbeit wurden positive Assoziationen von systemischen Konzentrationen von Leptin und Resistin mit nüchtern und stimulierten C-Peptid Spiegeln, welche als Maß für die β-Zellfunktion dienen. Adiponectin wies dagegen eine negative Assoziation mit der β-Zellfunktion bei Patienten mit Typ 1 Diabetes auf. Diese Assoziationen blieben auch nach Adjustierung für Geschlecht, Alter, BMI, HbA1c, Blutglucose und Diabetesdauer bestehen. Die einmalige Einnahme eines Protein-reichen Getränk erniedrigte die zirkulierenden Konzentrationen von Leptin und Resistin und erhöhte, wie erwartet die Blutglucose und C-Peptid Spiegel bei Patienten mit Typ 1 Diabetes. Im Rahme einer Kooperation mit dem T-Zell Workshop Komitee der „Immunology of Diabetes Society (IDS)“ wurde eine Tetramer-basierte Methode für die Messung von T-Zell Reaktivität erprobt. Dabei wurden die T-Zellantworten zu Auto-Antigenen und Kontroll-Antigenen bestimmt. Die vergleichende Analyse mit Tetramer-basierte und ELISPOT Methode zeigten eine Diskordant, was darauf hinweist, dass diese beiden Methoden unterschiedliche Zell-Populationen detektieren. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass die eingefrorenen PBMC mit dem Einfrierungsprotokoll unter Verwendung von kaltem Medium höhere Ausbeute und Viabilität im Vergleich zu dem Einfrierungsprotokoll mit Raumtemperaturen-warmen Medium und dass die B-Zellen und CD8+ T Zellen angereichert und die Monozyten-Fraktion reduziert waren. Zudem wurde festgestellt, dass die Antworten auf Insel-Antigenen bei eingefrorenen Zellen niedriger waren als bei frisch-isolierten Zellen. Bei der Interpretation dieser Ergebnisse sollte allerdings beobachtet werden, dass die allgemeine Antwort zu Insel-Antigenen bei einigen Ansätzen sehr niedrig war. In der Schlussfolgerung, deuten die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit darauf hin, dass die Patienten mit LADA und Typ 1 Diabetes in der untersuchten Kohorte immunologisch ähnlich sind trotz ihrer unterschiedlichen Raten der Insel-Zerstörung und Krankheitsprogression in Richtung einer Insulindefizienz. Patienten mit Typ 1 Diabetes und LADA konnten durch die gemessenen systemischen Konzentrationen der Immunmediatoren und der T-Zellantworten nicht unterschieden werden. Wie erwartet, hatten Patienten mit Typ 2 Diabetes erhöhte systemische Konzentrationen von Zytokinen, Ahäsionsmolekülen und Chemokinen. Ferner weisen die Ergebnisse darauf hin, dass nicht nur Zytokine, Chemokine oder Adhäsionsmoleküle sondern auch Adipokine eine Rolle im Typ 1 Diabetes und in der β-Zellfunktion haben. Trotz der Variation der Ergebnisse und der Problematik der Validierung von T-Zell gestützten Verfahren sowie der Entwicklung einer geeigneten Einfriermethode von PBMC ist es empfehlenswert weiterhin T-Zell gestützte Verfahren zu validieren und zuverlässige Einfriermethoden zu erstellen. Beide Methoden bilden eine wichtige Grundlage für die Entwicklung von Standardverfahren zur Bestimmung der Krankheitsaktivität während des Krankheitsverlaufs und während einer Immunintervention, die auf den Erhalt der β-Zellfunktion abzielt.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Pharmazie
Dokument erstellt am:	29.02.2012
Dateien geändert am:	29.02.2012
Promotionsantrag am:	30.11.2011
Datum der Promotion:	30.01.2012