Benzo[a]pyren verschärft den Knochenschwund durch Hemmung der Treg-Differenzierung, Beeinträchtigung der Treg-Funktion und Förderung der Osteoklastogenese bei Ratten mit kollageninduzierter Arthritis

Neuere Erkenntnisse zeigen, dass die Exposition gegenüber polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAHs) ein Risikofaktor für rheumatoide Arthritis (RA) ist. Benzo[a]pyren (BaP), ein repräsentatives PAH-Kongener, verschärft die Entwicklung der kollageninduzierten Arthritis (CIA) in Tiermodellen. Die zugrundeliegenden Mechanismen, insbesondere jene, die die immunologische Dynamik und funktionelle Plastizität regulatorischer T-Zellen (Tregs) betreffen, sind jedoch weitgehend unbekannt. In dieser Studie wurde ein Ratten-CIA-Modell verwendet, um die Wirkung von BaP auf den RA-Ausbruch nach Intervention mit dem Aryl-Kohlenwasserstoff-Rezeptor (AHR)-Antagonisten CH223191 zu bewerten. Die Effekte von BaP auf die Differenzierung regulatorischer T-Zellen (Tregs) und Osteoklasten (OCs) wurden anschließend untersucht. Darüber hinaus wurde die Bedeutung der BaP–AHR-Achse in der Pathogenese der RA mittels reverse Transkriptase-Polymerasekettenreaktion (RT PCR), Durchflusszytometrie und Immunhistochemie bestimmt. Schließlich wurde der Einfluss von BaP auf die Osteoklastogenese durch die Kokultur von Tregs und knochenmarkabgeleiteten Monozyten (BMMs) bestätigt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass BaP die Gelenkentzündung und Knochenschädigung bei Ratten mit CIA signifikant verschärft. Mechanistisch unterdrückt BaP nicht nur die Differenzierung der Tregs, sondern beeinträchtigt auch die Fähigkeit der Tregs, antiinflammatorische Zytokine wie IL-10 und TGF-β zu sezernieren. Darüber hinaus fördert BaP aktiv die Differenzierung von OCs. Diese schädlichen Effekte werden vornehmlich durch die Aktivierung des AHR-Signalwegs vermittelt. Diese Ergebnisse offenbaren die zellulären und molekularen Mechanismen von BaP während der RA-Pathogenese und bieten neue therapeutische Ziele für RA. • BaP verschärft den Knochenschwund bei Ratten mit kollageninduzierter Arthritis (CIA). • BaP aktiviert AHR, um die Treg-Differenzierung und immunregulatorische Kapazität zu unterdrücken. • BaP fördert die Bildung von OCs durch Aktivierung der AHR-Signalgebung. • BaP beeinträchtigt die Treg-vermittelte Unterdrückung der Osteoklastogenese durch Modulation der Treg-Plastizität.