Interleukin 4, but Not Interleukin 5 or Eosinophils, Is Required in a Murine Model of Acute Airway Hyperreactivity Corry et al. (1996)

Astma Reversibele luchtwegvernauwing Reversibele luchtwegvernauwing + IMS activatie: T-cel en eosinofiel infiltratie + IMS activatie: T-cel en eosinofiel infiltratie Th2 cytokine productie : IL-4 Th2 cytokine productie : IL-4 IL-5 IL-5 + verhoogde niveau’s van IgE + verhoogde niveau’s van IgE Murine model om componenten van immuunrespons te identificeren Murine model om componenten van immuunrespons te identificeren

Immunisatie/Challenge Immunisatie  OVA Immunisatie  OVA Challenge  Aerosol OVA of Ag van Leishmania major Challenge  Aerosol OVA of Ag van Leishmania major 3 groepen van muizen 3 groepen van muizen 1. Neutraliserende anti-IL-4 mAb 2. Combinatie van 2 neutraliserende anti-IL-5-mAb 3. Isotype controle Ab: * Y (rat IgG1) * Y (rat IgG2a)

Luchtwegfysiologische bepalingen Muizen werden verdoofd en trachea’s verbonden met een in-line druk transducer Muizen werden verdoofd en trachea’s verbonden met een in-line druk transducer Pancuronium toediening Pancuronium toediening Acethylcholine chloride (Ach) toedienen Acethylcholine chloride (Ach) toedienen Veranderingen in luchtweg druk meten Veranderingen in luchtweg druk meten Longweerstand bepalen (Rt) Longweerstand bepalen (Rt)

Longcellen collecteren Muizen afdoden Muizen afdoden Broncho-alveolaire (BAL) cellen  uitwassen van longen met PBS Broncho-alveolaire (BAL) cellen  uitwassen van longen met PBS Gehele long cellen  longen in stukjes snijden Gehele long cellen  longen in stukjes snijden

Overzicht experimenten Murine model bepalen Karakteriseren van de cellulaire respons die samengaat met luchtweg hyperreactiviteit Cytokine expressie in muizen met luchtweg hyperreactiviteit Effecten van cytokine neutralisatie op luchtweg hyperreactiviteit, celrecrutering en cytokine expressie Vergelijken van de luchtweg hyperreactiviteit tussen BALB/c en C57BL/6 muizen

1. Murine model OVA immunisatie Challenge met: 1.OVA (aërosol) 2.Irrelevant Ag 3.Zoutoplossing BALB/c controle Niet geïmmuniseerd Challenge met OVA via aërosol

Meting luchtweg druk in respns op Ach.

2. Karakteriseren van de cellulaire respons die samengaat met luchtweg hyperreactiviteit

Dosis-respons curves in respons op Ach. Luchtweg drukLuchtweg weerstand

Histologie van de long:EO infiltratie bij OVA/OVA OVA/OVAOVA/ Zoutopl

3.Cytokine transcripten van BAL cellen van Balb/c in muizen met luchtweg hyperreactiviteit 1 = OVA / Zoutoplossing 2 = zoutoplossing / OVA 3 = OVA / OVA Geïnduceerd door aërosol, zelfs in niet geïmmuniseerde muizen

4.Effect van cytokinen? A. Effect van IL-5? Controle Ab

B. Effect van IL-4? Anti-IL-4 gedurende periode van immunisatie Anti-IL-4 enkel tijdens challenge met OVA

Effect van een IL-4 KO muis Luchtweg inflammatie en bronchiale respons op carbachol en serotonine zijn verminderd ten opzichte van wild type muis Luchtweg inflammatie en bronchiale respons op carbachol en serotonine zijn verminderd ten opzichte van wild type muis IL-4 KO CD4+ T-cellen IL- 4 productie

Besluitje: Anti-IL-5  geen effect op luchtweg hyperreactiviteit  zorgt voor daling van aantal EO Anti-IL-4  zorgt enkel voor vermindering van luchtweg hyperreactiviteit bij toediening geduren de immunisatie periode, niet bij challenge alleen  geen effect op aantal EO.  IL-4 is niet vereist gedurende de effector fase van luchtweg hyperreactiviteit

5. BALB/c VS C57BL/6 luchtweg hyperreactiviteit BalB/c muizen produceren verhoogde hoeveelheden van IL-4 gedurende periode van CD4 + T-cel priming in vgl met C57BL/6  BalB/c muizen vertonen grotere luchtweg hyperreactiviteit dan C57BL/6 muizen

Algemeen besluit IL-4 is nodig gedurende de periode van T-cel priming want neutralisatie van IL-4 verstoort de respons, maar niet als anti-IL-4 wordt toegediend enkel tijdens de periode van aërosol challenge. IL-4 is nodig gedurende de periode van T-cel priming want neutralisatie van IL-4 verstoort de respons, maar niet als anti-IL-4 wordt toegediend enkel tijdens de periode van aërosol challenge.  CD4 + T-cel priming met IL-4 is een vereiste voor de ontwikkeling van luchtweg hyperreactiviteit in respons op Ach.  CD4 + T-cel priming met IL-4 is een vereiste voor de ontwikkeling van luchtweg hyperreactiviteit in respons op Ach. IL-4 zou kunnen zorgen voor IgE isotype switching en cross-linking van Fcε receptoren op mastcellen IL-4 zou kunnen zorgen voor IgE isotype switching en cross-linking van Fcε receptoren op mastcellen

EO bijdrage EO producten zouden bijdragen tot luchtweg hyperreactiviteit door de schade aan luchtweg epitheel waardoor de onderliggende gladde spieren meer gevoelig zijn aan niet-specifieke contractiele mediatoren EO producten zouden bijdragen tot luchtweg hyperreactiviteit door de schade aan luchtweg epitheel waardoor de onderliggende gladde spieren meer gevoelig zijn aan niet-specifieke contractiele mediatoren Of ze zouden kunnen bijdragen tot luchtweg hermodellering en het versmallen van de luchtwegen, zoals geobserveerd in patiënten met chronische ziekte Of ze zouden kunnen bijdragen tot luchtweg hermodellering en het versmallen van de luchtwegen, zoals geobserveerd in patiënten met chronische ziekte  MAAR de mogelijke rol van IL-5 en EO werd in deze studie NIET bevestigd!