Summary
Pharmaceuticals of biological origin consisting of bacterial culture suspensions (BCS)
as active ingredients have long been used for the treatment of hemorrhoidal diseases
and chronic anal pruritogenic eczemas. However, some of these pharmaceuticals often
contain glucocorticoids such as hydrocortisone as an anti -inflammatory supplement.
Therefore, the question arises whether the claimed immunostimulatory capacity of the
bacterial culture suspension might be altered by the steroid. Up to now, numerous
reports support the evidence that the stimulation of the different Fc-receptor subtypes
on leucocytes result in profound immunoregulatory activities influencing phagocytosis
and antigen processing, antibody-dependent cytotoxicity or secretory functions thereby
enhancing the overall activities of the immune system towards foreign antigens/pathogens.
With these findings in mind it was investigated whether the immunomodulatory capacity(s)
of the BCS in the presence of hydrocortisone will be modified by solid-phase bound
immunoglobulins (Igs). For this purpose freshly prepared human peripheral blood leucocytes
(PBLs) were incubated with different concentrations of the BCS (0.1, 1, 10 µg/ml),
either with or without fixed human immunoglobulins in the presence of increasing concentrations
of hydrocortisone. As a parameter of PBL activation the secretion of different cytokines
was measured, e.g. tumor necrosis factor alpha (TNF -α), interleukin 10 (IL-10) and
granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM- CSF). Cytokines were determined
with specific sandwich ELISAs.
With this modified cell culture system it was demonstrated that the immunosuppressive
activities, normally caused by hydrocortisone, were partially antagonized by the combination
of BCS plus fixed Igs. TNF- α and GM- CSF were significantly more produced, even in
the presence of hydrocortisone, whereas the synthesis of IL-10 was diminished by fixed
Igs. However, this effect could be reversed with increasing concentrations of hydrocortisone.
These results raise the possibility that in the natural environment, e.g the rectal
mucosa, antigens derived from the BCS are bound by specific Igs, thereby modifying
secretory and effector functions of locally present leucocytes in another way as free
antigens. The biological relevance of these in vitro data with respect to the therapeutic
benefit of the BCS preparations with hydrocortisone will be discussed considering
recent findings in the literature.
Zusammenfassung
Einfluß einer Kostimulation humaner Leukozyten mit einer Escherichia coli-Bakterienkultur
Suspension und fixierten Immunglobulinen auf die Zytokin- Freisetzung in Anwesenheit
von Hydro- Cortison
Bakterienkultur Suspensionen von Escherichia coli (E.coli BKS) als Bestandteil pharmazeutischer
Zubereitungen werden seit langem zur Behandlung von Hämorrhoiden und von chronischen
Ekzemen des Analbereiches eingesetzt. In einigen Darreichungsformen der als Salbe
oder Zäpfchen verabreichten BKS ist zusätzlich Hydrocortison (HC, juckreizstillend,
entzündungshemmend) enthalten.
Es stellt sich daher die Frage, ob dadurch die gewünschte immunstimulierende Wirkung
der E. coli BKS verändert wird. Zahlreiche Literaturbefunde weisen auf eine tiefgreifende
immunregulatorische Rolle von Fc-Rezeptor Subtypen hinsichtlich Phagozytose, Antigenpräsentation,
Antikörper-vermittelter Zytotoxizitt und Verstärkung sekretorischer Leistungen immunkompetenter
Zellen hin. Diese tragen insgesamt zur Steigerung der Infektabwehr bei. Deshalb wurde
hier untersucht, ob unter dem Einfluß von HC fixierte Immunglobuline (Igs) in der
Lage sind, die immunstimulatorische Wirkung der BKS zu modifizieren. Hierfür wurden
periphere mononukleäre Blutleukozyten (PBLs) 10 gesunder Spender invitromit verschiedenen
Konzentrationen der BKS in Anwesenheit von HC, mit oder ohne fixierte humane Igs,
stimuliert. Parameter für die immunmodulatorische Aktivität der E. coli BKS war die
Freisetzung der Zytokine Tumor Nekrose Faktor alpha (TNF-α), Interleukin 10 (IL-10)
und Granulozyten Makrophagen Koloniestimulierender Faktor (GM- CSF), welche mit spezifischen
Sandwich ELISAs gemessen wurden.
Die Ergebnisse zeigen, dass trotz der Anwesenheit von Hydrocortison PBLs mit fixierten
Immunglobulinen, im Vergleich mit den Kontrollkulturen ohne Immunglobulin Beschichtung,
signifikant mehr TNF- a und GM -CSF produzierten. Die Freisetzung von JL 10 wurde
durch fixierte Immunglobuline eher verringert, wobei jedoch steigende Konzentrationen
von HC die IL- 10 Produktion wieder stimulierten. Denkbar ist, dass die unter natürlichen
Bedingungen lokal anwesenden Antikörper die Präsentation bakterieller Antigene der
BKS in Form von Immunkomplexen beeinflussen und dadurch im Vergleich zu nicht komplexierten
Antigenen die sekretorischen Leistungen immunkompetenter Zellen moduliert werden.
Die biologische Relevanz dieser In-vitro-Befunde für den therapeutischen Einsatz von
BKS mit Hydrocortison bei entzündlichen Analerkrankungen wird unter Berücksichtigung
aktueller Literatur diskutiert.
Key words Cytokines - Escherichia coli, bacterial culture suspension - Hemorrhoidal diseases
- Hydrocortisone - Posterisan® forte
