Die Zytokinantwort von Leukozyten auf humane Rhinoviren ist bei COPD und Rauchern supprimiert

Hintergrund:

Atemwegsinfektionen mit Rhinoviren (HRV) verursachen durch eine Verstärkung der chronischen lokalen und der systemischen Inflammation Exazerbationen bei COPD, die therapeutisch schwer zu kontrollieren sind. COPD Patienten und Raucher sind anfälliger für HRV Infektionen, was eine geschwächte Infektabwehr impliziert. Bei Atemwegsinfektionen werden zirkulierende Immunzellen in die Lunge rekrutiert und aktiviert, um Zytokinantworten einzuleiten.

Hypothese:

Die Zytokinantwort von zirkulierenden Leukozyten auf HRV ist bei Rauchern und COPD reduziert.

Methoden:

Aufgereinigte mononukleäre Zellen des peripheren Bluts (PBMCs) von Nie-Rauchern (NS, n = 17), aktiven Rauchern (S, n = 14) und Rauchern mit COPD (n = 15) wurden ex vivo mit HRV16 (MOI: 0,1 und 1,0) infiziert. Nach 24h und 7 d wurden Zytokine der angeborenen und adaptiven Immunabwehr vergleichend zwischen den Kohorten via ELISA gemessen.

Ergebnisse:

Baseline Level (nicht-infizierte Zellen, Kontrollen): IFNγ, IL1β, CCL5 und IL6 waren bei COPD vs. NS erhöht, IL-1β war höher bei S vs. NS. TNFα war reduziert bei COPD und S vs. NS (je p < 0,05). HRV-Antworten: IFNα, IFNγ, TNFα, IL1β, CCL2, CCL5 und IL6, nicht aber IL2, IL5, IL8, IL17 und GMCSF wurden durch HRV konzentrations- und zeitabhängig bei NS induziert. Die IFNα, TNFα, IL1β, CCL5 und IL6 Antworten auf HRV waren jeweils reduziert bei COPD vs. NS. Die IFNα, CCL5, und IL6 Antworten waren zusätzlich reduziert bei S vs. NS (je p < 0,05). Die IL-6 Antwort war geringer bei S vs. COPD.

Diskussion:

HRV induziert primär Zytokine der angeborenen und der Th1 Immunantwort in PBMCs in vitro. Das Rauchen und die COPD Erkrankung supprimiert die Zytokinantworten auf HRV. Das könnte die geschwächte Infektabwehr erklären. Die zugrundeliegenden Mechanismen sollten untersucht werden und könnten Ansätze für Therapien zur Verhinderung von Exazerbationen liefern. Die erhöhte Zytokinfreisetzung in nicht-infizierten PBMCs kann zur systemischen Inflammation bei COPD beitragen.