Sonnenlicht-vermittelter Leukozytenaustausch zwischen Organen (SMILE)

Das Ziel dieser Studie wird es sein, die Vitamin-D3-Serumkonzentrationen bei Multiple-Sklerose-Patienten durch UVB-Bestrahlung im Hinblick auf verschiedene Vitamin-D-Defizit-assoziierte Genotypen zu erhöhen und die Auswirkungen von Vitamin-D-Erhöhung und UVB-Bestrahlung im Allgemeinen auf ihr Immunsystem zu analysieren Zellen. Die Teilnehmer dieser Studie werden aus dem Pool bereits registrierter MS-Patienten der Klinik für Neurologie des UKM und niedergelassener Ärzte des Neuroimmunologischen Kompetenznetzwerks Münsterland rekrutiert. Die UVB-Bestrahlung der Teilnehmer findet im Winter statt, um Störungen durch Umgebungssonnenlicht zu vermeiden. Da die Teilnehmer keine Nahrungsergänzungsmittel mit Vitamin D einnehmen, sollte ihre Serumkonzentration sehr niedrig sein. Die Teilnehmer werden zuvor auf ihren Vitamin-D-Defizit-assoziierten Einzelnukleotid-Polymorphismus untersucht und je nach berechnetem Risiko-Score in zwei Gruppen eingeteilt. Die Patienten erhalten außerdem eine klinische Beurteilung in der Abteilung für Neurologie und Dermatologie und ein kraniales MRT. Jeweils 17 Patienten werden in eine von zwei Gruppen eingeteilt: entweder Vitamin-D-Mangel mit hohem Risiko oder mit niedrigem Risiko. Der UVB-Einfluss auf die Erhöhung der Vitamin-D-Serumkonzentration zwischen diesen beiden Gruppen sollte dann von den zugehörigen Genotypen abhängen. Wir werden diese Veränderungen verfolgen, indem wir vor und nach der Bestrahlung Blutproben entnehmen. Wir werden auch Proben der Haut und, für Teilnehmer, die sich dafür entscheiden, Cerebrospinalflüssigkeit (CSF) entnehmen. Dies ermöglicht es uns, einzelne Zellen aus jedem der drei Kompartimente zu isolieren und sie nach dem 10x-Workflow auf RNA-Transkriptomebene zu sequenzieren. UVB-Strahlung wird immunmodulierende Wirkungen in der Haut induzieren und Vitamin D hat sich als eine dieser Wirkungen erwiesen, da seine Synthese durch UVB-Strahlung initiiert wird und seine Bindung an Vitamin-D-Rezeptoren die Immunzellen regulatorischer macht. Wenn Unterschiede in den Immunzellveränderungen zwischen den beiden Gruppen von Risikoscores gefunden wurden, sollten diese den assoziierten Genotypen zugeordnet werden, was ein neues Licht auf den Einfluss von Vitamin D auf die Pathogenese von MS-Patienten und auf das Immunsystem im Allgemeinen wirft.

Durch die Verwendung von Einzelzell-RNA-Sequenzierung an isolierten Immunzellen dieser drei Kompartimente vor und nach der UVB-Bestrahlung werden wir in der Lage sein, einen relativ unvoreingenommenen Ansatz zur Untersuchung des Einflusses von UVB-Strahlung und getrennt von Vitamin D auf das Immunsystem zu haben Zellen. Spezifische Zellsignaturen von sequenzierten Immunzellen aus den drei Kompartimenten werden es uns ermöglichen, die Migration der induzierten Zellen von der Haut durch das Blut und in den Liquor zu verfolgen. Zusätzlich werden aus Blut isolierter Liquor und Serum auf Epstein-Barr-Virus-Antikörpertiter und extrazelluläre Vesikel untersucht. All diese Daten werden zu unserer multidimensionalen Analyse beitragen, die bioinformatische Arbeitsabläufe auf der Grundlage linearer Methoden wie der Hauptkomponentenanalyse und nichtlinearer Werkzeuge auf der Grundlage neuronaler Netze und bayesscher Variationsinferenz verwendet.