Role of glucocorticoids on T cell recruitment across the blood-brain barrier

Zusammenfassung

Bis vor kurzem galt das Zentralnervensystem (ZNS) als ein immunprivilegiertes Organ, d. h., ein Organ das keiner Immunüberwachung unterliegt. Man ging davon aus, dass die hochspezialisierte endotheliale Blut-Hirn-Schranke (BHS) eine unüberwindbare Barriere für zirkulierende Lymphozyten darstellt. Während entzündlicher Prozesse im ZNS erhalten jedoch zahlreiche mononukleäre Zellen Zugang zum ZNS Parenchym. Die molekularen Mechanismen der Rekrutierung von Lymphozyten durch die BHS wurden bislang vorwiegend im Tiermodell der experimentellen autoimmunen Enzephalomyelitis (EAE) studiert. Die EAE ist das beste derzeit verfügbare Modell für humane entzündliche demyelinisierende Erkrankungen des ZNS wie der Multiplen Sklerose (MS). Da Endothelzellen aktiv den Eintritt von Lymphozyten in Organe regulieren, kann man davon ausgehen, dass das spezialisierte BHS-Endothel spezifische Rezeptoren, die als “Verkehrssignale” für zirkulierende Leukozyten dienen, exprimiert. Die Identifizierung dieser BHS-spezifischen “Verkehrssignale” ist von großer klinischer Bedeutung, da ihre Blockade eine selektive Inhibition einer im ZNS ablaufenden Entzündungsreaktion erlauben würde. Eine solche Therapie steht zur Zeit noch nicht zur Verfügung. Vielmehr wird die akute MS mit hochdosierten Glukokortikoiden therapiert. Die bislang vorliegenden Evidenzen, dass der Erfolg der Glukokortikoidtherapie auf der Inhibition der Expression von Adhäsionsmolekülen und somit der Inhibition der Lymphozyten-Rekrutierung durch die BHS beruht, wird diskutiert.

Summary

Until recently, the central nervous system (CNS) has been considered to be an immunologically privileged site, where the highly specialized endothelial blood-brain barrier (BBB) allows no entry of circulating lymphocytes. However, during inflammation in the CNS, mononuclear cells readily gain access to the CNS parenchyme. The molecular mechanisms involved in lymphocyte recruitment across the BBB have been mostly studied in experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), the prototype model for human inflammatory demyelinating diseases of the CNS such as multiple sclerosis (MS). As endothelial cells actively participate in the regulation of lymphocyte entry into various tissues, it is likely that the specialization of the BBB endothelium extends to CNS-specific traffic signals involved in lymphocyte recruitment. Identification of the traffic signals mediating entry of lymphocytes into the CNS is likely to be of great clinical importance, as blocking the responsible molecules possibly offers new specific routes of treatment of CNS inflammatory diseases. Such a therapeutic regime, however, is not yet available. Rather, acute MS is often treated with high dose glucocorticoids. Current evidence for a possible role of glucocorticoids in regulating the expression of adhesion molecules and thus inhibiting T cell recruitment across the BBB is discussed.