Das lymphatische Gewebe der Nase (NALT) und des Kehlkopfes (LALT) im Speziesvergleich: Mensch, Ratte, Maus

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Zusammenfassung

Bezüglich des Nasen- und Larynx-assoziierten lymphatischen Gewebes (NALT und LALT) bestehen deutliche Unterschiede zwischen Mensch, Ratte und Maus. Während bei Ratte und Maus NALT eine paarige Ansammlung von lymphatischem Gewebe in der Nase darstellt, sind beim Menschen einzelne schleimhautassoziierte Lymphfollikel in allen Bereichen der Nase zu finden. Zusätzlich besitzt der Mensch Tonsillen, die bei Ratte und Maus nicht existieren. Im Bereich des Kehlkopfes ist beim Menschen, nicht aber bei der Ratte LALT ausgebildet. NALT, Tonsillen und LALT haben unterschiedliche Altersgipfel in ihrer Größe und Funktionalität. Aufgrund dieser Unterschiede dürfen Daten von Nagerspezies nur sehr vorsichtig auf den Menschen übertragen werden. Der Begriff gemeinsames Schleimhautimmunsystem sollte durch den Begriff „integriertes” MALT ersetzt und die immunologischen Unterschiede zwischen Atem- und Verdauungstrakt stets berücksichtigt werden.

Abstract

Nose- and larynx associated lymphatic tissues (NALT and LALT) vary markedly between humans, rats and mice. NALT of rats and mice is formed by paired lymphoid aggregates in the nasal cavity, while it consists of individual mucosa associated lymphoid follicles throughout the nose in humans. In addition to NALT, tonsils are present in humans, but not in rats and mice. In the larynx, LALT can be found in humans, but not in rats. Size and functionality of NALT, tonsils and LALT vary with age. The extrapolation of data obtained from rodents to humans should be carefully evaluated due to these differences. The term common mucosal immune system should replaced by the term „integrated” MALT and the immunological differences between respiratory and digestive tract should always be considered.

Nase-assoziiertes lymphatisches Gewebe

Die intranasale Route zur Induktion von protektiven Impfungen ist eine interessante Variante mit wenig immunpathologischen Reaktionen [1]. Deshalb besteht großes Interesse, die Lokalisation der Antigenaufnahme und Antigenverarbeitung in der Nase besser zu verstehen. Bei Ratte und Maus befinden sich paarige Ansammlungen lymphatischen Gewebes am dorsalen Boden der Nasenhöhle mit für die Antigenaufnahme spezialisierten M-Zellen, einer follikulären Ansammlung von B-Lymphozyten und in der Peripherie T-Lymphozyten (Übersicht bei [2]). Diese Struktur wird nose-associated lymphoid tissue (NALT) genannt. Cesta [3] hat die Lage des NALT und die strukturellen Elemente vom NALT bei der Ratte zusammengefasst und mit typischen Bildern belegt. Es muss festgehalten werden, dass Maus und Ratte nur diese lymphatischen Organe nach der Geburt entwickeln, aber keine Tonsillen besitzen wie der Mensch mit Tonsilla pharyngea, Tonsilla lingualis, Tonsilla palatina etc. Eine Übersicht über die Mukosa-assoziierten lymphatischen Gewebe (MALT) und ihre Funktionen bei veterinärmedizinisch relevanten Spezies wurde kürzlich zusammengestellt [4]. Ein interessanter Vergleich zwischen NALT und Peyer’schen Platten des Dünndarms findet sich bei Heritage et al. [5]. Im NALT der Maus sind alle hochendothelialen Venulen (HEV) positiv für das für den peripheren Lymphknoten typische Adhäsionsmolekül des Darms (PNAd), aber ungewöhnlicherweise waren die HEV z. T. gleichzeitig positiv für das typische Adhäsionsmolekül MAdCAM-1 [6]. Beim Menschen findet man zusätzlich zu den unterschiedlichen Tonsillen auch in der Nase des Kindes Aggregate von Lymphozyten mit einer typischen Kompartimentierung. Diese NALT-Struktur befindet sich aber nicht nur am dorsalen Rachenboden wie bei Maus und Ratte, sondern ebenfalls auf den drei Conchien, dem Septum und Gaumen [7]. Es ist noch unklar, ob sich diese Ansammlungen in ihrer Funktion je nach Lokalisation unterscheiden und wie häufig sich solche Strukturen in der gesunden Nase des Erwachsenen sowie z. B. bei chronisch allergischen Reaktionen finden. Ein wesentlicher Unterschied zwischen den Nagern Maus sowie Ratte und dem Menschen ist demnach, dass NALT bei den Nagern das einzige strukturierte Gewebe im Nasen-Rachenraum ist, während NALT beim Menschen in Ergänzung zu den unterschiedlichen Tonsillen existiert, die alle unterschiedliche Altersgipfel in ihrer Größe und Funktionalität haben. Versuche an Nagern dürfen deshalb nur mit Vorsicht auf den Menschen übertragen werden.

Kehlkopf (Larynx)-assoziiertes lymphatisches Gewebe

Die Lokalisation von Immunzellen in der Kehlkopfschleimhaut ist bei der Maus wenig, bei der Ratte aber intensiv untersucht worden. Akkumulationen von lymphatischen Zellen im Sinne eines Larynx-assoziierten lymphatischen Gewebes (LALT) kommen normalerweise bei der Ratte nicht vor. Es finden sich deutliche Unterschiede in der Häufigkeit von Granulozyten, Makrophagen, natürlichen Killerzellen und T- und B-Lymphozyten in der Region oberhalb der Stimmritze – (supraglottisch), auf dem Stimmband und kaudal vom Stimmband – (infraglottisch) [8]. Noch deutlicher war der Einstrom von dendritischen Zellen im subglottischen Raum nach einer Infektion mit Sendai Virus [9]. Ebenfalls für jede Zellart sehr unterschiedlich war die Kinetik vom Einstrom vor allem im subglottischen Raum nach einer Infektion der Ratten mit Moraxella catarrhalis oder Bordetella pertussis [10].

In der Epiglottis des Menschen fanden sich dagegen Aggregate von Lymphozyten mit typischen T- und B-Lymphozyten und HEV in den ersten zwei Lebensjahren [11] [12]. Es bestanden keine Unterschiede in der Anzahl und Größe von LALT zwischen Kindern, die an plötzlichem Kindstod oder aus anderen Gründen gestorben waren [13]. Bei Erwachsenen nahm die Häufigkeit von LALT mit dem Lebensalter ab [14].

Schlussfolgerungen

Es bestehen deutliche Speziesunterschiede zwischen Nagern (Maus, Ratte) und dem Menschen sowie ausgeprägte Altersunterschiede. Deshalb dürfen nur sehr vorsichtig Daten von diesen Nagerspezies auf den Menschen übertragen werden. Auch aus diesen Gründen sollte der Begriff gemeinsames Schleimhautimmungewebe (common mucosa-associated lymphoid tissue) durch den Terminus „intergriertes” MALT ersetzt [15] und die immunologischen Unterschiede zwischen Atem- und Verdauungstrakt stets berücksichtigt werden [16].

Literatur

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• 14 Hiller A S, Tschernig T, Kleemann W J, Pabst R. Bronchus-associated lymphoid tissue (BALT) and larynx-associated lymphoid tissue (LALT) are found at different frequencies in children, adolescents and adults.  Scand J Immunol. 1998;  47 159-162
• 15 Brandtzaeg P, Pabst R. Let’s go mucosal: communication on slippery ground.  Trends Immunol. 2004;  25 570-577
• 16 Kunisawa J, Nochi T, Kiyono H. Immunological commonalities and distinctions between airway and digestive immunity.  Trends Immunol. 2008;  29 505-513