Dokument: Role of Human T Cells in Experimental Hypertension and Hypertensive Kidney Damage
| Titel: | Role of Human T Cells in Experimental Hypertension and Hypertensive Kidney Damage | |||||||
| Weiterer Titel: | Bedeutung humaner T Zellen bei Hypertonie und hypertensivem Endorganschaden | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=63546 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20240408-100610-9 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Englisch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | M.Sc Rahman, Masudur [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Stegbauer, Johannes [Gutachter] Prof. Dr. Lammert, Eckhard [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Humanized mouse model, T cells, Hypertension, Kidney damage | |||||||
| Dokumententyp (erweitert): | Dissertation | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Objective: Inflammatory processes seem to influence the development of hypertension and hypertensive endorgan damage. Animal studies suggest that adaptive immunity, in particular T cells contribute to the development and extent of hypertension. However, due to the complex pathophysiological interactions between immune response, vasculature and kidney, the impact of human T cells in the development of hypertension and hypertensive endorgan damage is still not known.
Methods: To investigate the impact of human T cells in hypertension and end organ damage, we established mice a humanized mouse model. Therefore, we transferred T cells from treatment resistant hypertensive patients (TRH) and healthy controls into immunodeficient NOD.Cg-Prkdcscid H2-K1tm1Bpe H2-D1tm1Bpe Il2rgtm1Wjl/SzJ (NSG-(KbDb) null) mice. Hypertension was induced by chronic angiotensin (Ang) II (500ng/kg/min) infusion for 14 days. Blood pressure was continuously measured by radiotelemetry. Assessment of T cell subsets performed by flow cytometry, renal vascular function by isolated perfused kidney, vascular function by wire myography, relative abundance of mRNA by qPCR and vascular hypertrophy and immune cell infiltration were determined by immunohistochemistry. Results: T cells from TRH or healthy controls were transferred into NSG-(KbDb) null mice. After ensuring proper T cell engraftment, blood pressure was measured at baseline and under chronic AngII infusion. Systolic blood pressure did not differ at baseline between both groups (128 ± 5 vs. 133 ± 4 mmHg, n=6). However, systolic blood pressure in response to AngII was increased in NSG-(KbDb) null mice receiving PBMCs from TRH compared to healthy controls (week 1: 133 ± 6 vs. 162 ± 3 mmHg, n=6, P<0.01; week 2: 141 ± 6 vs. 158 ± 7 mmHg, n=5-6, P<0.05). Moreover, endothelial-dependant renal vasorelaxation induced by carbachol was significantly attenuated in isolated perfused kidneys of NSG-(KbDb) null mice receiving PBMCs from TRH (n=4) compared to healthy controls (n=5). In addition, proportions of effector memory CD4 (CD4+CD45RA-CCR7-) and T helper 17 cells (CD4+CCR6+ CXCR3-) in the spleens and kidneys of NSG-(KbDb) null mice engrafted with PBMCs from TRH were significantly higher compare to controls. Furthermore, renal expression of human T cell derived pro-inflammatory cytokines such as huTNF-α (1.51 ± 0.22 vs. 1.00 ± 0.05 relative mRNA expression, *P<0.05, n=5-6), huIFN-γ (1.67 ± 0.37 vs. 1.00 ± 0.13 relative mRNA expression, P=0.07, n=8-5), and huIL-17a (3.71 ± 1.69 vs. 1.00 ± 0.15 relative mRNA expression, P=0.07, 12 n=6-4) as well as perivascular T cell infiltration were relatively higher in NSG-(KbDb) null mice engrafted with PBMCs from TRH compared to controls. To determine whether human TNF-α deteriorates endothelial function, overnight incubation of aortic rings with human TNF-α shows significantly reduced maximal relaxing response (Emax) to carbachol compared with untreated aortic rings (41 ± 10 vs 22 ± 7%, *P<0.01, n=3-5). As a proof of concept, NSG-(KbDb) null mice engrafted with PBMC from TRH were treated with TNF-α inhibitor etanercept resulting significantly blunted systolic blood pressure in response to Ang II compared to untreated mice (132 ± 1 vs. 160 ± 2 mmHg, *P<0.01 n=6). Conclusion: The present results suggest that TNF-α in particular, as an important proinflammatory cytokine released by human T cells from patients with TRH, may directly influence the development of hypertension. This work highlights a possible pathophysiological relevance of human T cells in the development of hypertension.Ziel: Entzündliche Prozesse beeinflussen die Entwicklung von Bluthochdruck und Hypertonie- assoziierten Endorganschäden. Tierversuche weisen darauf hin, dass die adaptive Immunität, insbesondere T-Zellen, zur Entwicklung von Bluthochdruck beitragen. Aufgrund der komplexen pathophysiologischen Wechselwirkungen zwischen Immunsystem, Gefäßsystem und Niere, ist der Einfluss von humaner T Zellen auf die Entwicklung von Hypertonie und hypertensivem Endorganschaden nicht vollständig erforscht. Methoden: Um den Einfluss humaner T-Zellen bei Hypertonie zu untersuchen, transferierten wir T-Zellen von therapieresistenten Hypertoniker (TRH) und gesunden Kontrollpersonen in immundefiziente NOD.Cg-Prkdcscid H2-K1tm1Bpe H2-D1tm1Bpe Il2rgtm1Wjl/SzJ (NSG- (KbDb) Null) Mäuse, um ein humanisiertes Mausmodell zu etablieren. Hypertonie wurde durch eine chronische Infusion von Angiotensin (Ang)II (500 ng/kg/min) für 14 Tage induziert. Der Blutdruck wurde kontinuierlich radiotelemetrisch gemessen. Die Bewertung der T-Zell- Untergruppen erfolgte mittels Durchflusszytometrie, die Funktion der Nierengefäße mittels isoliert perfundierter Niere, die Gefäßfunktion mittels Drahtmyographie, die relative Abundanz der mRNA mittels qPCR und die Gefäßhypertrophie sowie die Infiltration durch Immunzellen wurden mittels Immunhistochemie bestimmt. Ergebnis: T Zellen von TRH oder gesunden Kontrollen wurden in NSG-(KbDb) Null mäuse injeziert. Nachdem überprüft wurde, dass die T Zellen erfrolgreich angewachsen sind und proliferierten, wurde der Blutdruck zu Studienbeginn und unter chronischer AngII-Infusion gemessen. Unter basalen Bedingungen unterschied sich der systolische Blutdruck zwischen beiden Gruppen nicht (128 ± 5 vs. 133 ± 4 mmHg, n = 6). Nach Ang II Infusion, war der systolische Blutdruck bei NSG-(KbDb) Null mäusen, die T- Zellen von TRH erhielten, im Vergleich zu gesunden Kontrollen erhöht (Woche 1: 133 ± 6 vs. 162 ± 3 mmHg, n = 6, P < 0,01; Woche 2: 141 ± 6 vs. 158 ± 7 mmHg, n = 5-6, P < 0,05). Darüber hinaus war die Carbachol induzierte endothelialabhängige renale Vasorelaxation in isoliert perfundierten Nieren von NSG-(KbDb) Null mäusen, die T Zellen von TRH erhielten (n=4), im Vergleich zu gesunden Kontrollen (n=5) signifikant abgeschwächt. Im Vergleich zu zu den NSG-(KbDb) Null mäusen, die T Zellen von TRH bekommen haben, war die die Zahl von Effektor-Memory-CD4 (CD4+CD45RA-CCR7-) und T-Helper 17-Zellen (CD4+CCR6+ CXCR3-) in Milz und Nieren, sowie die renale Expression von humanen proinflammatorischen Zytokinen, wie zum Beispiel huTNF-α (1,51 ± 0,22 vs. 1,00 ± 0,05 relative mRNA-Expression, *P < 0,05, n = 5–6), 10 signifikant höher als NSG-(KbDb) Null mäusen, die mit T-Zellen von Kontrollen bekommen haben. Um die Relavenz auf die Gefäßfunktion von humanem TNF-α zu bestimmen, haben wir huTNF-α übernacht mit murinen Aortenringen inkubiert. Dabei zeigte sich, dass die Inkubation mit huTNF-α eine signifikant reduzierte endothelabahängige Vasorelaxation auf Carbachol im Vergleich zu unbehandelten Aortenringen (maximale Relaxation: 41 ± 10 vs. 22 ± 7 %, *P< 0,01, n=3-5) bewirkt. Als Proof of Concept, wurden NSG-(KbDb) Null Mäuse, denen T-Zellen von TRH transplantiert worden waren, mit dem TNF-α-Inhibitor Etanercept behandelt. Die TNF-α-Inhibitor Behandlung führte zu einer signifikant abgeschwächten hypertensiven systolischen Blutdruckantwort auf Ang II im Vergleich zu den unbehandelten Tieren führte (132 ± 1 vs 2 mmHg, *P<0,01 n=6). Zusammenfassung: Die vorliegenden Ergebnisse deuten darauf hin, dass insbesondere TNF- α als wichtiges entzündungsförderndes Zytokin, welches von humanen T-Zellen von Patienten mit TRH freigesetzt wird, die Entwicklung von Hypertonie direkt beeinflussen kann. Diese Arbeit zeigt eine mögliche pathophysiologische Relevanz von humanen T Zellen bei der Entstehung von Hypertonie auf. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 08.04.2024 | |||||||
| Dateien geändert am: | 08.04.2024 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 11.05.2023 | |||||||
| Datum der Promotion: | 22.08.2023 |
