Zusammenfassung
Hintergrund: Der Einsatz des Kurmittels Schwefel im Rahmen der Balneologie wird schon seit Jahrtausenden praktiziert. Eines der Hauptanwendungsgebiete sind Erkrankungen des rheumatischen Formenkreises. Die primären Wirkungen spielen sich überwiegend im Organ Haut ab, wobei hier den Langerhans-Zellen (LC) eine zentrale Rolle zuteil wird. LC sind die antigenpräsentierenden Zellen der Epidermis. Verschiedenste Substanzen werden von den LC als Antigene erkannt und führen zu ihrer Aktivierung, was sowohl eine Migration als auch eine Produktion von proinflammatorischen Zytokinen zur Folge hat. Fragestellung: In dieser Arbeit untersuchten wir, ob es durch die Einwirkung von Schwefelwasser, wie es für die Schwefelbadetherapien verwendet wird, zu einer Migration von LC in das subepidermale Gewebe und ob es zu einer Zunahme von TNF-α im Bereich der Epidermis kommt. Methodik: Verwendet wurde die bei Mammareduktionsplastiken anfallende Haut. Aus letzterer wurden Hautstanzen hergestellt und diese mit Thermalschwefelwasser inkubiert. Anschließend wurden Kryoschnitte angefertigt. Die Detektion der LC erfolgte mit Cd1a-Antikörper (Ak). TNF-α-Untersuchungen erfolgten mit biotinyliertem TNF-α-Ak. Gegenfärbung erfolgte mit AMCA-Streptavidin. Ergebnis: Die TNF-α-Synthese konnte nicht eindeutig verifiziert werden. Wir konnten aber zeigen, dass auch Schwefelwasser im Vergleich zu destilliertem Wasser zu einer Migration der LC führt. Folgerung: Unsere Untersuchungen zeigten eine Migration von LC, weshalb eine klar definierte Indikation für die Anwendung der Balneotherapie bei rheumatischen Erkrankungen erforderlich scheint. Es kam jedoch zu keinem demonstrierbaren Anstieg der TNF-α-Produktion. Diesbezüglich werden noch weitere Untersuchungen über die Auswirkungen von Schwefelwasser im Zytokinmilieu folgen.
Abstract
Background: Sulphur has been used as curative substance in balneotherapy of rheumatic diseases for thousands of years. Its primary effects concentrate on the skin with Langerhans cells (LC) as antigen-presenting cells in the epidermis playing an important role. Following their activation by antigens LC migrate to the draining lymph nodes. Purpose: The aim of the study was to investigate whether or not sulphur may trigger migration of LC and whether it induces production of TNF-α. Method: Dermal sheets obtained from reduction mammoplasties were used. The sheets were incubated with thermal sulphur water. Cryoslices were prepared. For LC detection Cd1a antibody (Ab) was used. For TNF-α detection we used biotinylated TNF-α Ab. Result: Migration of LC was seen in sheets incubated with thermal sulphur water as compared to the negative controls with distilled water. Although cytokines are known to promote LC migration it was not possible to demonstrate a higher level of TNF-α in our studies. Conclusion: Since migration of LC was seen in our studies, a clearly defined indication for the use of balneotherapy in rheumatic diseases is necessary. However, we were not able to demonstrate an increase in TNF-α; therefore, further investigations on the influence of the cytokines will need to follow.
Schlüsselwörter
Schwefel - Langerhans-Zellen
Key words
Sulphur - Langerhans cells (LC)
References
1
Mc Dermott R, Umit Z, Spehner D. et al .
Birbeck granules are subdomains of endosomal recycling compartment in human epidermal Langerhans cells, which form where Langerin accumulates.
Mol Biol Cell.
2002;
13
317-335
2
Banchereau J, Steinman R M.
Dendritic cells and the control of immunity.
Nature.
1998;
392
245-252
3
Kimber I, Cumberbatch M, Dearman R J, Bhushan M, Griffiths C EM.
Cytokines and chemokines in the initiation and regulation of epidermal Langerhans cell mobilization.
Br J Dermatol.
2000;
142
401-412
4
Romani N, Ratzinger G, Pfaller K. et al .
Migration of dendritic cells into lymphatics - the Langerhans cell example: routes, regulation, and relevance.
Int Rev Cytol.
2001;
207
237-270
5
Kellermann S A, Hudak S, Odham E R, Liu Y J, McEvoy L M.
The CC chemokine receptor-7 ligands 6Ckine and macrophage inflammatory protein-3β are potent chemoattractants for in vitro- and in vivo-derived dendritic cells.
J Immunol.
1999;
162
3859-3864
6
Saeki H, Moore A M, Brown M J, Hwang S T.
Cutting edge: secondary lymphoid tissue chemokine (SLC) and CC chemokine receptor 7 (CCR 7) participate in the emigration pathway of mature dendritic cells from the skin to regional lymph nodes.
J Immunol.
1999;
162
2472-2475
7
Stoitzner P, Ratzinger G, Koch F. et al .
Interleukin-16 supports the migration of Langerhans cells, partly in a CD4-independent way.
J Invest Dermatol.
2001;
116
641-649
8
Wang B, Amerio P, Sauder D N.
Role of cytokines in epidermal Langerhans cell migration.
J of Leucocyte Biol.
1999;
66
33-39
9
Jakob T, Udey M C.
Regulation of E-cadherin-mediated adhesion in Langerhans cell-like dendritic cells by inflammatory mediators that mobilize Langerhans cells in vivo.
J Immunol.
1998;
160
4067-4073
10
Kobayashi Y.
Langerhans cells produce type IV collagenase (MMP-9) following epicutaneous stimulation with haptens.
Immunology.
1997;
90
496-501
11
Larsen C P, Steinman R M, Witmer-Pack M, Hankins D F, Morris P J, Austyn J M.
Migration and maturation of Langerhans cells in skin transplants and explants.
J Exp Med.
1990;
172
1483-1493
12
Lukas M, Stössel H, Hefel L. et al .
Human cutaneous dendritic cells migrate through dermal lymphatic vessels in a skin organ culture model.
J Invest Dermatol.
1996;
106
1293-1299
13 Artmann C, Pratzel H G. Einfluss von Schwefelwasserstoffbädern auf das Immunsystem des Menschen. In: Pratzel HG, Bühring M, Evers A (Hrsg) Schwefel in der Medizin. 1. Internationales Symposium. Gräfelfing; Demeter Verlag 10. - 12. Mai 1990: 57-64
14 Stehlik A. Auszug aus der Heilwasseranalyse und balneologischen Begutachtung der Schwefeltherme in Wien-Oberlaa. 1967
15 Gutenbrunner C, Hildebrandt G (Hrsg). Handbuch der Balneologie und medizinischen Klimatologie. Berlin; Springer 1998
16 Hillebrand O. Definition und Grundlagen der Schwefelwässer. In: Hillebrand O, Weintögl G (Hrsg) Handbuch für den Kurarzt. Wien; Verlag der Österreichischen Ärztekammer 2001: 113-120
17 Pratzel H G, Bühring M, Evers A (Hrsg). Schwefel in der Medizin. 1. Internationales Symposium. Gräfelfing; Demeter Verlag 10. - 12. Mai 1990
18
Stoitzner P, Pfaller K, Stössel H, Romani N.
A Close-up view of migrating Langerhans cells in the skin.
J Invest Dermatol.
2002;
118
117-125
19
Weinlich G, Heine M, Stössel H. et al .
Entry into afferent lymphatics and maturation in situ of migrating cutaneous dendritic cells.
J Invest Dermatol.
1998;
110
441-448
20
Roake J A, Rao A S, Morris P J, Larsen C P, Hankins D F, Austyn J M.
Dendritic cell loss from nonlymphoid tissues after systemic administration of lipopolysaccharide, tumor necrosis factor and interleukin 1.
J Exp Med.
1995;
181
2237-2248
21
Stoitzner P, Zanella M, Ortner U. et al .
Migration of Langerhans cells and dermal dendritic cells in skin organ cultures: augmentation by TNF-α and IL-1β.
J Leukoc Biol.
1999;
66
462-470
22
Tishler M, Rosenberg O, Levy O, Elisas I, Amit-Vazina M.
The effect of balenotherapy on osteoarthritis. Is an intermittent regimen effective?.
Eur J Intern Med.
2004;
15
93-96
23
Evcik D, Kizilay B, Gokcen E.
The effects of balneotherapy on fibromyalgia patients.
Rheumatol Int.
2002;
22
56-59
24
Staquet M J, Peguet-Navarro J, Richard A, Schmitt D, Rougier A.
In vitro effect of a spa water on the migratory and stimulatory capacities of human Langerhans cells.
Eng J Dermatol.
2002;
12
LIX-LXI
25
Bhushan M, Cumberbatch M, Dearman R J, Andrew S M, Kimber I, Griffiths C EM.
Tumour necrosis factor-α-induced migration of human Langerhans cells: the influence of ageing.
Br J Dermatol.
2002;
146
32-40
Dr. Monika Mustak
Ludwig-Boltzmann-Institut für Rheumatologie und Balneologie
Kurbadstraße 10
1107 Wien-Oberlaa · Austria