Seminar 29-11-2013 Cytokines en Bot Osteoporose werkgroep

50 %
50 %
Information about Seminar 29-11-2013 Cytokines en Bot Osteoporose werkgroep
Health & Medicine

Published on March 6, 2014

Author: stichtingiwo

Source: slideshare.net

Cytokines en Bot ep o gr k er w Inzichten vanuit de immunologie se ot B o or op e st O nErik Lubberts s e Erasmus MC ine ok t yAfdelingen Reumatologie & Immunologie C Rotterdam (E.Lubberts@erasmusmc.nl)

Disclosure belangen spreker (potentiële) belangenverstrengeling Geen r g k er Voor bijeenkomst mogelijk relevante e w Geen s relaties met bedrijven ro po • Sponsoring of onderzoeksgeld o te • Reumafonds • Honorarium of andere (financiële) s • Novartis tO vergoeding • ROCHE Bo • Andere relatie, namelijk consultancy • Merck Serono en s • AbbVie ine • Janssen Research ok yt C ep o

Inhoud • “Osteoimmunology” ep • Bot-structuur en -functie (osteoblast/osteoclast/osteocyt) ro g rk we • Verschillende voorlopercellen osteoblast / osteoclast se o or op • RANKL/RANK/OPG systeeme st tO Bo en • Pathogenese van osteoporose: es kin o veranderingen in immuunsysteem? yt C • ontsteking • ‘aging’ (post-menopausaal)

Wat wordt er verstaan onder de term ‘osteoimmunology’ / osteoimmunologie? ep o gr rk ezowel de A. Interdisciplinair onderzoeksgebied dat ew bestudeert osteologie als immunologie oros op e B. Interdisciplinaire benadering om te begrijpen hoe st tO botcellen het immuunsysteem en hematopoietische Bo cellen beïnvloeden en hoe hematopoietische cellen en en es het immuunsysteem botcellen beïnvloeden kin o yt C.C Interdisciplinaire benadering om de ‘cross-talk’ tussen botcellen en het immuunsysteem te begrijpen D. A, B, en C

Het “osteoimmuun” systeem gr k ep o en s ot B ine k o yt C Takayanaki H. Nat Rev Immunol 2007, 7: 292-304 st O se o or op e er w

Bot homeostase Bot homeostase wordt gereguleerd door de balans tussen botvorming en botafbraak (resorptie), gecoördineerd door osteoblasten en osteoclasten ep ro g k er elk jaar vervangen In volwassenen: meer dan 10% van het totale bot wordt ew s ro po en osteoclasten (lifespan 7 Osteoblasten (lifespan 3 maanden tot 1,5 jaar) o te groeifactoren en cytokines maar weken) worden gereguleerd door Os lokale t ook door onderdelen van hetBo immuunsysteem en es Verlies van dezekin leidt tot botziekten zoals osteoporose (netto balans o verlies van botmassa) of osteopetrose (te veel botvorming, verhoogde botyt C dichtheid)

Schematische weergave van bot matrix gr k ep o en s ot B se o or op e er w st O ine k o yt C D. Heinegard et al., Structure and biology of cartilage and bone matrix noncollagenous macromolecules. FASEB J 1989, 3:2042-51

Schematische weergave van de ontwikkeling van botcellen. ep o gr k en s ot B se o or op e er w st O ine k o yt C Rho et al. Osteoimmunology: interactions of the Immune and Skeletal systems. Molecules and Cells, 2004, 17:1-9

Osteoclasten zijn afkomstig van hematopoietische voorloper cellengroep waarvan k er zijn ook immuuncellen afkomstig w en s o yt C ine k ot B st O se o or op e

Figure 1-3 gr k ep o en s o yt C ine k ot B st O se o or op e er w

Leukocyten Fagocyten Lymfocyten •B-lymfocyt r g •T-lymfocytk r we •Nul-cellen: se -oro cellen p NK eo -K cellen •Neutrofiel polymorfen: -neutrofiel -baso -eo •monocyten ot •macrofagen en B es kin o yt Niet-specifiek C Immuunsysteem ep o st O Specifiek Immuunsysteem

dendritic cell (mDC) ep o gr k t imDCo B n se monocyte st O se o or op e er w pre-OC ine k o yt C macrophage osteoclast (OC)

gr k ep o en s ine k o yt C Lubberts E et al. ot B st O se o or op e er w

gr k ep o en s ine k o yt C Lubberts E et al. ot B st O se o or op e er w

Welk moleculair mechanisme speelt een cruciale rol in botafbraak / osteoporose? ep A. Interactie tussen osteoblasten en (pre) osteoclasten via ro g rk RANKL/RANK systeem we se B. Activatie van osteoclasten door Toro cellen op e C. Activatie van osteoclasten door proinflammatoire cytokines st tO zoals TNF, IL-1, IL-6, en RANKL waarbij osteoblasten niet Bo enzijn altijd noodzakelijk es kin D. A, B, eno C yt C

RANKL = receptor activator of NF-kB ligand (Tumor necrosis factor (TNF)-related cytokine) ep o •andere namen: gr k OPGL (osteoprotegerin ligand) er ew ODF (osteoclast differentiation factor) s ro cytokine) TRANCE (TNF-related activation-induced po o te Os ot B RANK = receptor activator of NF-kB (TNF receptor family) n s eprotein •type I transmembrane ine ok yt C OPG = osteoprotegerin (soluble TNF-related protein) •decoy receptor, structureel verschillend van RANK

hematopoietic OC precursor M-CSF OPG ep o gr k RANK se o or op e st RANKL en s tO o B ine ok stromal cells Osteoblast/bone yt C er w differentiation fusion and activation Bone From: Gravallese, E. et al. AR, 2001

Cellen en cytokines verantwoordelijk voor vernieuwing OC ep o gr k en s ot B se o or op e er w st O ine k o yt C From: Weitzmann e al 2006. Estrogen deficiency and bone loss; an inflammatory tale. J Clin Invest 116: 1186-1194

Mechanisme van bot remodeling ep o gr k en s ot B se o or op e er w st O ine k o yt C From: Martin et al. New mechanism and targets in the treatment of bone fragility. Clinical Science 2007, 112: 77-91

ep o gr k en s ot B se o or op e er w st O ine k o yt C From: Raisz LG. Pathogenesis of osteoporosis: concepts, conflicts, and prospects. J Clin Invest 2005, 115: 3318-3325.

Signaal transductie tijdens osteoclastogenese OSCAR gr k ep o en s ot B ine k o yt C Takayanaki H. Nat Rev Immunol 2007, 7: 292-304 st O se o or op e er w

Osteoimmunologische interacties tussen osteoclasts en osteoblasts ep o OSCAR gr k en s ot B ine k o yt C Takayanaki H. Nat Rev Immunol 2007, 7: 292-304 st O se o or op e er w

Ontstekings-gemedieerde bot resorptie gr k ep o Rheumatoid Arthritisr we en s o yt C ine k ot B st O se o or op e

ep o gr k en s ot B se o or op e er w st O ine k o yt C Choy EHS, Panayi GS. N Engl J Med. 2001;344:907-916.

A B ep o gr k er w RANK C en s ot B se o or RANKL op e st D O ine k o yt C RANKL TRAP

Mechanisme van botafbraak (artritis) ep o gr k en s ot B se o or op e er w st O ine k o yt C Sato et al. 2006. Osteoclasts, rheumatoid arthritis, and osteoimmunology. Curr Opin Rheum 18: 419-426

Vele cellulaire interacties en cytokine signaal routes zijn betrokken bij de aansturing van chronische, destructieve synovitis B cell RANKL se o Macrophage or op e st HLA -D R AntigenPresenting Cells B cell or macrophage Pannus Synoviocytes B tO o en s ep o gr k Soluble factors and direct cell–cell contact T cell Immune complexes Bacterial products IL-1, TNF-α, etc α Rheumatoid Factors/ACPA er w IL-1 and TNF-α α Chondrocytes ine k o yt C Articular cartilage Production of collagenase and other neutral proteases Modified scheme from: Arend W. Semin Arthritis Rheum. 2001;30(suppl 2):1-6; Arend WP, Dayer J-M. Arthritis Rheum. 1990;33:305-315.

Schematische weergave van cellulaire routes betrokken bij gewrichtsontsteking (synovitis) en gewrichtsdestructie APC IL-4 IL-12 TGFβ, IL-6 IL-23 Th2 IL-4 B cell Th17 IL-17A, IL-17F IL-21, IL-22 ? ot B (auto) Antibodies / IC Cartilage ine k Chondrocytes o yt C en s Th1 se o or op e IFN-γ st O ep o gr k er w Mono/MØ TNFα, IL-1, IL-6 Fibroblast MMPs, RANKL, IL-6 RANKL/OPG Osteoclast Bone and cartilage erosion Pannus Bone E. Lubberts. IL-17/Th17 targeting: on the road to prevent chronic destrucitve arthritis? Cytokine 2008, Feb;41(2):84-91.

gr k ep o en s ot B ine k o yt C Takayanagi H. Nat Rev Rheumatol 2009, 5: 667-676 st O se o or op e er w

Functies van cytokines in de regulatie van osteoclast differentiatie door T cellen gr k ep o en s ot B ine k o yt C Takayanaki H. Nat Rev Immunol 2007, 7: 292-304 st O se o or op e er w

OPG TGFbeta TGFbeta + osteoblast L NK RA IL-17 (activated) RANKL IL-17 en s ine k - yto C er w se pre-oc oro op e osteoclastogenesis st IL-1 O TNF t Bo RANKL T gr k synoviocyte RANKL IL1/T NF RA NK L DC IL-4 OPG From: Lubberts et al. Cytokine regulation of bone erosion. PIR 2004. ep o OC bone resorption

Voorbeeld van de rol van een geactiveerde T cell dmv IFN-gamma op de osteoclast vorming en functie ep o gr k en s ot B se o or op e er w st O ine k o yt C Rho et al. Osteoimmunology: interactions of the Immune and Skeletal systems. Molecules and Cells, 2004, 17:1-9

Verhoogde osteoclastogenese door Th17 cellen in een cocultuur systeem maar niet in een RANKL-M-CSF systeem gr k ep o en s ot B se o or op e er w st O ine k o yt C From: Sato et al. Th17 functions as an osteoclastogenic helper T cell subset that links T cell activation and bone Destruction. J Exp Med 2006, 203: 2673-82

Mechanisme van bot destructie in RA gr k ep o en s ot B ine k o yt C Takayanagi H. Nat Rev Rheumatol 2009, 5: 667-676 st O se o or op e er w

Anti-reumatische “middelen” voor het onderdrukken van bot destructie gr k ep o en s ot B ine k o yt C Takayanagi H. Nat Rev Rheumatol 2009, 5: 667-676 st O se o or op e er w

Pathogenese van osteoporose: verandering in immuunsysteem? gr k ep o se o or op e er w ‘Aging’ (post-menopausaal) st O en s o yt C ine k ot B

Wat is de “common factor” tussen postmenopausale osteoporose en ontsteking geïnduceerde botafbraak? p g k er oe r ew s ro A. Het RANKL/RANK/OPG o systeem p o te B.. Proinflammatoire cytokines zoals IL-1, TNF, IL-6 Os ot B C. T cellen n se D. A, B, ne C i en ok yt C

Effect van ovariectomy met vervolgens oestrogeen therapie op de productie van IL-1, TNF, en GM-CSF ( PBMC) ep o Oestrogeen therapie (oraal: 0,625 mg/dag) gestart 4 wkn na OVX (n=9) en s ot B st O se o or op e IL-1 r g rk we TNF ine k o yt C GM-CSF From: Clowes et al. The role of the immune system in the pathophysiology of osteoporosis. Immunol Review 2005, 208: 207-27

Oestrogeen deficiëntie leidt tot verhoogde RANKL expressie op BMC, T en B cellen in postmenopausale vrouwen ep o gr k en s ot B se o or op e er w st O ine k o yt C Premenopausaal Oestrogeen deficiënt postmenopausaal Oestrogeen behandeld postmenopausaal From: Clowes et al. The role of the immune system in the pathophysiology of osteoporosis. Immunol Review 2005, 208: 207-27

Schematische weergave van de belangrijkste mechanismen en ‘feedback’ interacties die door oestrogeen deficiëntie leiden tot botverlies ep o gr k en s ot B se o or op e er w st O ine k o yt C From: Weitzmann e al 2006. Estrogen deficiency and bone loss; an inflammatory tale. J Clin Invest 116: 1186-1194

T cel deficiënte muizen zijn beschermd tegen ovariectomy (OVX)geïnduceerd botverlies ep o gr k en s ot B se o or op e er w st O ine k o yt C Specifieke rol voor T cel TNF From: Weitzmann et al. The role of T lymphocytes in bone metabolism. Immunol Reviews 2005, 208: 154-168.

Oestrogeen remt T cel TNF productie door regulatie van T cell differentiatie en activiteit in beenmerg, thymus, en perifere lymphoide klieren ep o gr k en s ot B se o or op e er w st O ine k o yt C From: Weitzmann e al 2006. Estrogen deficiency and bone loss; an inflammatory tale. J Clin Invest 116: 1186-1194

ep o gr k en s ot B se o or op e er w st O ine k o yt C From: De Martininis et al. 2006. Senile osteoporosis: Is it an immune-mediated disease? Inflamm. Res. 55:399-404

Take home messages 1. “Osteoimmunology”: interdisciplinair onderzoeksgebied dat de interactie tussen het immuunsysteem en ep het o gr ‘musculoskeletal’ systeem bestudeert k er ew 2. De homeostase van het ‘musculoskeletal’ systeem wordt s ropathways die overlap in belangrijke mate beïnvloed door po o te vertonen in botbiologie en s biologie van ontsteking tO 3. Er zijn steeds meer bewijzen dat osteoporose is Bo en geassocieerd es veranderingen in het immuunsysteem met kin o 4. T cel / proinflammatoire cytokine(s) spelen niet alleen yt C een rol in ontstekings-geïnduceerde botresorptie maar mogelijk ook in post-menopausale osteoporose

gr k ep o en s o yt C ine k ot B st O se o or op e er w

Add a comment

Related presentations

Related pages

Seminar 29-11-2013 Cytokines en Bot Osteoporose werkgroep ...

Over Stichting IWO. De Stichting Interdisciplinaire Werkgroep Osteoporose (IWO) wordt bestuurd door artsen die werkzaam zijn in verschillende organisaties ...
Read more

Osteoporosedag der Hoge Landen te Zwolle | Stichting ...

Seminar 29-11-2013 Cytokines en Bot Osteoporose werkgroep Lees meer. Over Stichting IWO. De Stichting Interdisciplinaire Werkgroep Osteoporose (IWO) ...
Read more

Werkgroep: Industrie en landbouw Karel Vervoort Ellen ...

Werkgroep: Industrie en landbouw Karel ... Seminar 29-11-2013 Cytokines en Bot Osteoporose werkgroep 1. Cytokines en Bot ep ogr ker wInzichten ...
Read more

Hyponatriemie en vitamines en bot - Health & Medicine

Seminar 29-11-2013 Cytokines en Bot Osteoporose werkgroep 1. Cytokines en Bot ep ogr ker wInzichten vanuit de immunologie se ot Bo or op est OnErik ...
Read more

Stromal cell | Zoekresultaten op het internet ...

Seminar 29-11-2013 Cytokines en Bot Osteoporose werkgroep. Cytokines en Bot ep o gr k er w Inzichten vanuit ... www.slideshare.net/stichtingiwo/seminar ...
Read more

Glucocorticoid deficiency 1 | Zoekresultaten op het ...

Verhoogd Vit.D 1,25-dihydroxy determinant ‘risicofactor’ Osteoporose ... Seminar 29-11-2013 Cytokines en Bot Osteoporose werkgroep. Cytokines en Bot ...
Read more

Artritis

... sulfaat op de markt te brengen en miljoenen aan seminars, ... de ontstekingsbevorderende cytokines TNF-a en IL-1b in ... nl > bot- en gewrichtsklachten
Read more