Phenotype en aantal regulatoire T cellen aanwezig in perifeer bloed van COPD patiënten versus gezonde controles

COPD kenmerkt zich door chronische ontsteking van de longen en emfyseem. Roken
is de belangrijkste factor voor het ontstaan van COPD: 90% van de mensen met
COPD rookt, of heeft gerookt. De chronische ontsteking wordt gekenmerkt door
een verhoogd aantal macrofagen, neutrofielen en lymfocyten samen met een
verhoogde productie van ontstekings cytokines. Recent zijn lymfocytaire
infiltraten in het longweefsel van COPD patiënten aangetoond. Deze infiltraten
bestaan voornamelijk uit B-cellen en zijn omringd door T-cellen.
Daarnaast hebben wij de aanwezigheid van Foxp3 positieve T-cellen in en rond de
lymfocytaire infiltraten aangetoond. Foxp3 positieve T-cellen zijn zogenaamde
regulatoire T-cellen (Tregs), die een speciale subpopulatie van T-cellen vormen
en belangrijk zijn bij de handhaving van immunologische tolerantie, door het
remmen van T-cel responsen. Aanwezigheid van deze cellen in de lymfocytaire
infiltraten suggereert dat ze mogelijk betrokken zijn bij de remming van de
ontstekingsreactie in COPD. Er is reeds aangetoond dat disregulatie van deze
Tregs betrokken is bij het ontstaan van auto-immuunziekten, allergie en
chronische ontstekingsreacties. In dit project onderzoeken wij de betrokkenheid
van Tregs bij het ontstaan van COPD.
Het is aangetoond dat Tregs naast Foxp3 ook Heme-oxygenase-1 (HO-1) en
Transforming Growth Factor (TGFβ) tot expressie kunnen brengen. HO-1 is een
molecuul met anti-inflammatoire eigenschappen en beschermende werking tegen
oxidatieve stress. TGFβ is een cytokine met een belangrijke rol in COPD. HO-1
en TGFβ kunnen op zich weer de suppressieve werking van Tregs beïnvloeden.
Aangezien Tregs betrokken zijn bij de remming van T-cel responsen en ook
directe remmende effecten op B-cellen hebben brengen wij de hypothese naar
voren dat een disregulatie van Tregs ten grondslag ligt aan de chronische
ontstekingsreactie in COPD. Deze disregulatie kan veroorzaakt zijn door
verminderde aanwezigheid van Tregs in COPD of door een verminderde functie van
Tregs, mogelijk veroorzaakt door een verlaagde HO-1 expressie of een verstoorde
TGFβ regulatie.

In dit project onderzoeken wij zowel het aantal als de functie van Tregs bij
COPD patiënten en vergelijken dit met de situatie bij gezonde controles.

De volgende vragen worden beantwoord in ons projectvoorstel:

Wordt de chronische ontstekings reactie in COPD veroorzaakt door disregulatie
van regulatoire T-cellen?
1. Is het aantal Tregs verlaagd bij COPD?
2. Is de functie van de Tregs verstoord bij COPD? En zo ja,
a. Is dit geassocieerd met een afname in HO-1 expressie?
b. Is dit geassocieerd met een veranderde TGFβ regulatie (bijvoorbeeld door het
signaaleiwit Smad 7)?

Experimenten:

1. Met flowcytometry zal gekeken worden naar het aantal regulatoire T cellen in
bloed van COPD patienten en gezonde controles. Daarnaast zal gekeken worden
naar de expressie van HO-1, TGFβ en Smad 7 in de regulatoire T cellen van COPD
patienten en gezonde controles.

2. Met behulp van proliferatie assays zal gekeken worden naar de functie van
regulatoire T cellen van COPD patienten versus gezonde controles. Hierbij wordt
gekeken naar de remming van de proliferatie en de cytokine productie van
gestimuleerde T cellen.

3. Met flowcytometry zal gekeken worden naar de mate van TGFβ signalling, door
te kijken naar expressie van Smad eiwitten in regulatoire en gestimuleerde T
cellen van COPD patienten en gezonde controles, die gezamelijk of apart
gekweekt zijn.

Proefpersonen wordt gevraagd 2 of 3x een bezoek te brengen aan de longfunctie
afdeling van het UMCG. Tijdens het eerste bezoek zal lichamelijk onderzoek
plaatsvinden, de longfunctie zal gemeten worden, en om allergieen uit te
sluiten zal een huidtest gedaan worden. Daarnaast wordt proefpersonen gevraagd
een vragenlijst in te vullen. Tijdens het tweede bezoek zullen de proefpersonen
een bronchiale hyperreactiviteits test ondergaan en zal 20 ml bloed afgenomen
worden voor het onderzoek. Bij de gezonde controles en bij een deel van de COPD
patienten, waarvan voldoende longfunctie gegevens bekend zijn, zullen de
bezoeken 1 en 2 worden gecombineerd. Tijdens het tweede of derde bezoek zal
alleen 80ml bloed (8 buizen) worden afgenomen voor het onderzoek.
Het eerste bezoek zal ongeveer een halve dag in beslag nemen, het tweede bezoek
circa anderhalf uur en het derde bezoek 10 minuten.
Proefpersonen mogen 6 weken voorafgaand aan het tweede en derde bezoek aan de
polikliniek geen (inhalatie) corticosteroïden gebruiken, omdat deze medicatie
de resultaten van het onderzoek kan beïnvloeden.
Het kan zijn dat er tijdens de methacholine test kortdurende benauwdheid
optreedt, deze zal na de test behandeld worden met medicatie. Daarnaast kan de
huidtest een irriterende werking hebben op de huid en als gevolg van de
bloedafname kan een bloeduitstorting ontstaan.