title: Photodynamic Therapy and Pathomechanisms of Lichen planus
title: Photodynamische Therapie und Pathomechanismen des Lichen planus
Creators: name: Stein, Ronja Maria
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2017
Subjects: Lichen planus, oraler Lichen planus
Medical sciences, Medicine
Medizin, Gesundheit
Pathomechanismen
Photodynamische Therapie
PDT
Lichen planus

description: Der Lichen planus (LP) stellt eine
      häufige chronische, inflammatorische Autoimmundermatose dar.
      Betroffen sind Haut und/oder Schleimhäute, wobei der orale
      Lichen planus (OLP) eine besonders häufige Form darstellt.
      Bisher stehen lediglich symptomatische Therapien zur
      Verfügung, die oftmals mit einer Vielzahl von Nebenwirkungen
      verbunden sind. Neue nebenwirkungsarme Therapiemöglichkeiten,
      wie die Photodynamische Therapie (PDT), stellen hier
      möglicherweise eine sinnvolle Therapiealternative dar. Die
      Ätiopathogenese des LP und die Existenz eines (Auto-)Antigens
      konnten bis heute nicht vollständig geklärt werden, jedoch
      bildet eine T-Zell-mediierte Autoimmunpathogenese den Konsens
      der Forschung. Dabei konnte gezeigt werden, dass autoreaktive
      CD8+ zytotoxische T-Zellen über eine Induktion der Apoptose
      basaler Keratinozyten zu einer Desintegration des Epithels
      führen und so das typische Krankheitsbild hervorrufen. Die
      Rolle anderer T-Zellen bleibt bisher weitgehend
      unbeschrieben, jedoch deutet vieles auf eine Beteiligung von
      CD4+ T-Zellen mit einer TH1-Dominanz hin. Die vorliegende
      Arbeit umfasst sowohl die Aufklärung von allgemeinen
      Pathomechanismen des LP als auch die Untersuchung des
      Einflusses der PDT auf immunologische Parameter und wurde
      daher in einen Studienteil A und B gegliedert. Im Studienteil
      A soll über den Nachweis antigenspezifischer T-Zellen im
      peripheren Blut von LP-Patienten zu einer Identifizierung
      eines möglichen LP-Antigens beigetragen werden. Zudem soll
      die Rolle der verschiedenen T-Zellsubpopulationen in der
      Pathogenese des LP genauer eruiert werden. Mittels
      Enzyme-linked Immunosorbet Assay (ELISA) wurden die
      peripheren Chemokin- und Zytokinlevel im Plasma bestimmt.
      Hier konnten im Vergleich zu gesunden Kontrollen signifikant
      erhöhte Level des inflammatorisch wirkenden, TH1-assoziierten
      Zytokins CCL5 festgestellt werden. Dieses Ergebnis
      unterstreicht die TH1-Tendenz beim LP und lässt annehmen,
      dass CCL5 einen wichtigen Faktor in der Pathogenese des LP
      darstellt. Für den Nachweis antigenspezifischer T-Zellen
      wurden mittels Enzyme-linked Immunospot Assay (ELISpot-Assay)
      aus CPDA-Blut isolierte mononukleäre Zellen des peripheren
      Blutes mit Desmoglein1 (Dsg1), Desmoglein3 (Dsg3) und
      Bullösem Pemphigoidantigen 180 (BP180) stimuliert und auf die
      Sekretion von Interferon gamma (IFNγ), Interleukin-5 (IL-5)
      und Interleukin-17a (IL-17a) hin untersucht. Dabei ließ sich
      für die Stimulation mit BP180-NH2 eine signifikant erhöhte
      Anzahl IFNγ-sezernierender T-Zellen feststellen, was stark
      auf ein Vorhandensein BP180-NH2-spezifischer T-Zellen beim LP
      hindeutet und die TH1-Tendez beim LP erneut bestätigt.
      BP180-NH2 stellt somit ein potentielles Autoantigen des LP
      dar, das über eine Aktivierung antigenspezifischer T-Zellen
      zu einer vermehrten Freisetzung entzündungsfördernder
      Mediatoren wie CCL5 und IFNγ führen könnte. Im Studienteil B
      soll die immunologische Wirkung der PDT beim OLP untersucht
      werden. Dabei wurde mithilfe prä- und posttherapeutisch
      gewonnener peripherer Blutproben und läsionaler
      Mundschleimhautbiopsien der Effekt der PDT auf verschiedene
      T-Zellsubpopulationen analysiert und überprüft, ob die PDT zu
      einem messbaren Rückgang der Entzündungsparameter führen
      kann. Anhand der klinischen Ergebnisse, die einen Rückgang
      der Läsionsgröße nach PDT zeigten, wurde die PDT als
      erfolgreich bewertet und die spezifischen immunologischen
      Veränderungen als Annäherung an physiologische Werte
      interpretiert. Bei der durchflusszytometrischen Analyse
      peripherer T-Zellsubpopulationen zeigte sich der Anteil
      γ/δ-TCR+-Lymphozyten an der Lymphozytenpopulation
      posttherapeutisch signifikant erhöht, was einen spezifischen
      Effekt der PDT auf diese T-Zellsubpopulation vermuten lässt.
      Die Analyse peripherer Chemokin- und Zytokinlevel mittels
      ELISA wurde im Studienteil B für Plasma und Speichel
      durchgeführt. Dabei ließen sich posttherapeutisch signifikant
      verminderte Plasmalevel des auf aktivierte T-Zellen
      chemotaktisch wirkenden Chemokins CXCL10 feststellen. Diese
      Reduktion scheint dabei mit einer gleichzeitigen Abnahme der
      T-Zellen im Läsionsgewebe einherzugehen, was CXCL10 als einen
      für die T-Zellmigration in der Pathogenese des (O)LP
      entscheidenden Faktor definieren würde. Für die Chemokin- und
      Zytokinlevel im Speichel konnten keine signifikanten
      Veränderungen festgestellt werden. Im ELISpot-Assay erfolgte
      die Zellstimulation bei Studienteil B mit Phytohämagglutinin,
      so-wie mit Dsg3 und BP180-NH2. Dabei ließen sich
      posttherapeutisch keine signifikanten Veränderungen
      feststellen. Ein spezifischer Effekt der PDT zeigte sich auch
      in der immunhistologischen Analyse des läsionalen
      Entzündungsinfiltrates. Dabei kam es posttherapeutisch zu
      einer signifikanten Reduktion des Anteils CD4+ Zellen am
      Gesamtinfiltrat, was die Beteiligung dieser T-Zellpopulation
      am Pathomechanismus unterstreicht. Aufgrund relativ
      konstanter Gesamtzellzahlen des Infiltrats nach PDT bleibt
      dieses noch genauer zu untersuchen. Zusammenfassend konnte
      hier gezeigt werden, dass die PDT beim OLP einen spezifischen
      immunmodulatorischen Effekt auf periphere und läsionale
      T-Zellen hat und zu einem Rückgang spezifischer
      Entzündungsparameter führen kann.
description: Lichen planus (LP) is a common
      chronic inflammatory autoimmune dermatosis, which affects the
      skin and/or the mucous membranes. Thereby oral Lichen planus
      (OLP) is a particularly common form. So far treatment has
      been limited to symptomatic therapies, which have been
      associated with a variety of side effects. New treatments
      with fewer side effects, such as the photodynamic therapy
      (PDT), might offer promising alternatives. Latest research
      proposes a T cell-mediated autoimmune pathogenesis, yet
      neither the aetiopathogenesis of LP nor the existence of an
      (auto-)antigen have been fully discovered. Autoreactive CD8+
      cytotoxic T cells have been demonstrated to induce apoptosis
      of basal keratinocytes and thereby causing a disintegration
      of the epithelium, consequently leading to the characteristic
      clinical picture. The impact of other T cells is largely
      unknown, however there are strong indications for the
      involvement of CD4+ T cells with a TH1 dominance. This work
      studies both the general pathological mechanisms in LP, as
      well as the effects of PDT on immunological parameters and is
      therefore organized into two parts (A and B). Part A aims to
      contribute to the identification of a possible LP antigen
      through an analysis of antigen-specific T cells in peripheral
      blood of LP patients. Furthermore it should contribute to a
      more profound understanding of the role of different T cell
      subpopulations in the pathogenesis of LP. By the use of
      enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), chemokine and
      cytokine plasma levels were analyzed. Compared to healthy
      control plasma levels of the inflammatory TH1-cytokine CCL5
      were significantly elevated, confirming the assumed TH1 bias
      and suggesting that CCL5 may play an important role in the
      pathogenesis of LP. For the detection of antigen-specific T
      cells via enzyme-linked immunospot assay (ELISpot assay),
      peripheral blood mononuclear cells, which were isolated from
      CPDA blood, were stimulated by desmoglein 1 (Dsg1),
      desmoglein 3 (Dsg3) and bullous pemphigoid antigen 180
      (BP180) and analyzed for the secretion of interferon gamma
      (IFNγ), interleukin-5 (IL-5) and interleukin-17a (IL-17a).
      Stimulation with BP180-NH2 showed significantly increased
      numbers of IFNγ-secreting T cells, which strongly indicates
      the presence of BP180-NH2-specific T cells in LP and further
      confirms the TH1 bias. Therefore BP180-NH2 constitutes a
      potential autoantigen of LP, which might lead to an increased
      secretion of inflammatory mediators, such as CCL5 and IFNγ.
      Part B focuses on the immunological effects of PDT in OLP.
      Here, pre- and post-therapeutically obtained peripheral blood
      samples and oral mucosal biopsies were used to analyze the
      effects of PDT on different T cell subpopulations.
      Furthermore, it was examined whether PDT led to a measurable
      decrease of inflammatory parameters. Based on the clinical
      results, which showed a decrease in size of the lesions, PDT
      was rated as a success and specific immunological changes
      were interpreted as an approach to physiological values. The
      analysis of different T cell subsets in peripheral blood via
      flow cytometry showed significantly elevated percentages of
      γ/δ-TCR+-lymphocytes in the lymphocyte subpopulation after
      PDT. The post-therapeutic increase indicates that PDT has a
      specific effect on this T cell subset. In part B, the
      analysis of peripheral chemokine- and cytokine levels by
      ELISA was performed for plasma and for saliva. Here,
      plasmatic levels of the chemokine CXCL10, which presents a
      chemotactic stimulus for activated T cells, were decreased
      significantly after therapy. This reduction seems to be
      associated with a concomitant decrease of T cells in the
      lesional tissue, which could reveal CXCL10 as an important
      factor for T cell migration in the pathogenesis of (O)LP. No
      significant post-therapeutic changes were observed regarding
      the chemokine- and cytokinelevels in saliva. By ELISpot
      assay, peripheral T cells were stimulated by
      phytohaemagglutinin (PHA), Dsg3 and BP180-NH2, but no
      significant posttherapeutic change was noticed in this
      experimental approach. The specific immunological effects of
      PDT also became apparent in the immunohistologic analysis of
      the lesional inflammatory infiltrate. Here, a significant
      post-therapeutic decrease of CD4+ cells in the entire
      infiltrate was detected, indicating the involvement of this T
      cell subset in the pathogenesis. Nonetheless, due to the
      relatively constant total cell numbers of the infiltrate
      after PDT, it requires further examination. In summary, it
      has been shown here, that PDT has a specific immunomodulatory
      effect on peripheral and lesional T cells in OLP and can
      reduce particular inflammatory parameters.