Galaktosylierung und Sialinisierung von Immunglobulin G in Liquor und Serum von Patienten mit Multipler Sklerose

Abstract

Multiple Sklerose ist eine entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS). Bei verschiedenen chronisch-entzündlichen Erkrankungen, wie beispielsweise der rheumatoiden Arthritis, wurden Veränderungen der Glykosylierung von Antikörpern festgestellt. Die Glykosylierung hat direkte Auswirkungen auf die Funktion der Antikörper. So nimmt beispielsweise die zellvermittelte Zytotoxität oder auch die Komplementsystem-Aktivierung ab. Ziel dieser Arbeit ist, zu untersuchen, ob die Multiple Sklerose, als chronisch-entzündliche Erkrankung, welche sich auf das zentrale Nervensystem beschränkt, auch mit Veränderungen der Glykosylierung einhergeht. Ebenfalls sollte untersucht werden, ob solche Veränderungen bei chronischen Entzündungen im Zentralnervensystem auftreten, welche mit einer viralen Meningitis einhergehen. Untersucht wurden Serum- und Liquorproben von Patienten mit Multipler Sklerose, viraler Meningitis sowie einer Kontrollgruppe ohne entzündliche Erkrankung oder Autoimmunerkrankung. Immunglobulin G wurde aus diesen Proben isoliert und anschließend auf Veränderungen bei der Glykosylierung mittels Lektin-Assay untersucht. Die Ergebnisse zeigten bei der Galaktosylierung von Immunglobulin G im Liquor von gesunden Probanden eine Abhängigkeit von Alter und Geschlecht. Desweiteren zeigte sich eine signifikante Abnahme der Galaktosylierung von Immunglobulin G im Liquor von Patienten mit Multipler Sklerose. Diese Veränderungen zeigten sich allerdings nicht im Serum der Patienten. Außerdem konnte eine Korrelation von Galaktosylierung und Progress der Krankheit gezeigt werden. Es konnte auch gezeigt werden, dass die abnehmende Galaktosylierung nicht einfach nur auf eine Entzündungsreaktion zurückzuführen ist, da keine solchen Veränderungen bei Patienten mit viraler Meningitis festgestellt werden konnten. Außerdem konnte gezeigt werden, dass die Sialinisierung von Immunglobulin G im Serum von Patienten mit Multipler Sklerose signifikant erhöht ist. Möglicherweise kann weitere zukünftige Forschung darauf aufbauen, dass es messbare Veränderungen bei der Glykosylierung von Immunglobulin G bei Patienten mit Multipler Sklerose gibt, um beispielsweise Marker für Krankheitsaktivität zu entwickeln oder neue Therapieoptionen zu schaffen.

Abstract Title: Investigation of galactosylation and sialylation of immunoglobulin G in cerebrospinal fluid and serum of Multiple Sclerosis patients Multiple Sclerosis is an inflammatory disease of the central nervous system (CNS). Alterations in glycosylation of antibodys were discovered in various chronic inflammatory diseases, like rheumatoid arthritis. Glycosylation has a direct effect on antibody functions. For example, it can reduce antibodydependent cell-mediated cytotoxicity or activation of the complement system. Objective of this thesis is to examinate, if Multiple Sclerosis - a chronic inflammatory disease which constrains it’s inflammatory activity on the central nervous system - is also a disease effected by glycosylation changes in antibodys. Another goal is to find out, if such changes in glycosylation also occur in other states of chronic inflammation in the CNS, like Viral Meninigitis. Serum and cerebrospinal fluid (CSF) samples from patients with Multiple Sclerosis and Viral Meningitis were analyzed and compared to a control group of healthy probands without any inflammatory or autoimmune disease. Immunoglobulin G (IgG) was isolated from the samples and a lectin-based assay was used to investigate potential alterations of glycosylation. Results showed that galactosylation of Immunoglobulin G in CSF is dependent on age and gender. Furthermore a significant decrease in galactosylation of IgG in CSF of Multiple Sclerosis patients could be shown, which could not be found in serum samples of patients. Additionally a correlation between galactosylation and disease progression could be indicated. Loss of galactose residues is not simply result of inflammation, since no significat differences could be shown in Viral Meningitis patients. Furthermore a significant increase of sialysation of IgG could be shown in serum of Multiple Sclerosis patients. The task of future research will be to find out if this measurable glycosylation changes can be utilized as markers for disease activity or for development of new therapy options.