Kamradt, Thomas: Aktivierung und Differenzierung von T-Lymphozyten durch Infektion und Autoimmunität

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Kapitel 2. Einleitung

2.1 Von der Infektion zur Autoimmunität?

Vor mehr als hundert Jahren wurde im Boston Medical and Surgical Journal, dem heutigen New England Journal of Medicine, ein Fallbericht publiziert, der das Auftreten von Diabetes unmittelbar nach der Mumpserkrankung eines 39-jährigen Patienten beschrieb Harris, 1899 . Der Autor beendete seinen Bericht mit der Vermutung „there is ... suspicion that the former disease may be induced by the latter.“ Seither wurden reichlich klinische Gibofsky, Kerwar, &Zabriskie, 1998, Panitch, 1994 , epidemiologische [Kurtzke, 1993; Gamble, 1980 ] und experimentelle Markowitz, 1969, Fujinami &Oldstone, 1985, Lafaille, Nagashima, Katsuki, &Tonegawa, 1994 Hinweise darauf, dass Infektion und Autoimmunität möglicherweise zusammenhängen, gesammelt (Übersicht in Oldstone, 1998 ).

Bis heute ist allerdings unbekannt wie Infektionskrankheiten Autoimmunität verursachen oder Schübe chronisch rezidivierender Autoimmunkrankheiten veranlassen können.

Autoreaktive T- und B- Lymphozyten sind Bestandteil des normalen Repertoires sowohl bei Menschen als auch bei Mäusen Kitzeet.al, 1988, Naquetet.al, 1988, Souroujon, White-Scharf, Andreschwartz, Gefter, &Schwartz, 1988 . Verschiedene immunologische Regulationsmechanismen gewährleisten normalerweise, dass diese autoreaktiven Zellen keine Autoimmunerkrankungen verursachen (Übersichten in [Parry, 1998; Kamradt, 2000]). Ein kritischer Punkt in der Pathogenese der Autoimmunerkrankungen ist also die Aktivierung autoreaktiver Th-Zellen. Verschiedene Mechanismen, die zur Aktivierung autoreaktiver Th-Zellen führen können sind vorstellbar (Übersicht in [Kamradt, 2000]). Sie lassen sich in zwei Kategorien einteilen, Antigen-unspezifische und Antigen-spezifische Mechanismen (Tab. 1).

Tabelle 1 Mögliche Pathomechanismen für infektionsbedingte Autoimmunität

 

Auslöser

Mechanismus

Beispiel

Ref.

Antigen-unspezifisch

Gewebezerstörung

Freisetzung sequestrierter Selbstantigene

Theilers Enzephalitis Virus

(15)

 

„Bystander-Aktivierung“

Aktivierung autoreaktiver Lymphozyten

Virusinfektionen

(16)

 

 

 

 

 

Antigen-spezifisch

Superantigene

Massive T-Zellaktivierung

Multiple Sklerose

(26)

 

Kreuzreaktivität (Molekulare Mimikry)

Aktivierung autoreaktiver Lymphozyten

Rheumatisches Fieber?

(2)

Zu den Antigen-unspezifischen Mechanismen, mit denen Infektionserreger Autoimmunität begünstigen könnten, zählen die direkte Gewebezerstörung und die sogenannte „Bystander-Aktivierung“. Ein Beispiel für die Induktion von Autoimmunität durch virusbedingte Gewebszerstörung bietet die chronische Infektion von Mäusen mit Theilers Enzephalitis Virus. Bedingt durch zytopathische Effekte des Virus werden ZNS-Autoantigene, die normalerweise sequestriert sind, d.h. vom Immunsystem „ignoriert“


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werden, freigesetzt. Dadurch können autoreaktive Lymphozyten, die diese Autoantigene erkennen, aktiviert werden [Miller, 1997]. Immunologische „Ignoranz“, d.h. die Sequestrierung von Autoantigenen, die anderenfalls von autoreaktiven Lymphozyten erkannt werden könnten, ist ein wichtiger Mechanismus zur Aufrechterhaltung der immunologischen Toleranz gegen Selbstantigene [Kamradt, 2000]. Die virusbedingte Freisetzung solcher normalerweise sequestrierten Selbstantigene kann ein wichtiger Faktor in der Pathogenese von Autoimmunität sein [Miller, 1997; Kamradt, 2000].

Ein anderer Mechanismus durch den Infektionskrankheiten zur Autoimmunität führen könnten, ist die sogenannte „Bystander-Aktivierung“. Es ist denkbar, dass Infektionen, z.B. durch die Induktion von Zytokinen oder ko-stimulatorischen Molekülen, ein “proinflammatorisches Milieu“ induzieren können, in dem normalerweise tolerante autoreaktive T Zellen aktiviert werden können. Ein Beispiel für Bystander-Aktivierung ist die Aktivierung von CD8+ Lymphozyten unabhängig von ihrer Antigenspezifität durch virus-induziertes Interferon (IFN)-alpha Tough, Borrow, &Sprent, 1996, Ehl, Hombach, Aichele, Hengartner, &Zinkernagel, 1997 . In letzter Zeit wurden diese Befunde etwas in Zweifel gezogen, weil die Visualisierung antigenspezifischer T-Lymphozyten mit MHC/Peptid-Tetrameren keine Anhaltspunkte für die Bystander Aktivierung liefern konnte Butz &Bevan, 1998, Murali-Krishnaet.al, 1998 . Gleichzeitig ist aber auch klar geworden, dass neben der Induktion von IFN-alpha verschiedene virale und mikrobielle Moleküle potente Immunmodulatoren sind, die starke Adjuvans-Eigenschaften haben, z.B. Lipopolysaccharid (LPS) Tough, Sun, &Sprent, 1997 , Lipoproteine Infante-Duarte &Kamradt, 1997 , Toxine Kamradt, Soloway, Perkins, &Gefter, 1991 , unmethylierte bakterielle CpG DNA Klinman, Yi, Beaucage, Conover, &Krieg, 1996 , oder doppelsträngige viraler RNA Cellaet.al, 1999 , so dass das Konzept der Antigen-unspezifischen Bystander-Aktivierung weiterhin attraktiv bleibt.

Zu den antigenspezifischen Mechanismen die eine Induktion von Autoimmunität nach Infektionen verursachen könnten, zählen bakterielle und virale Superantigene, sowie die immunologische Kreuzreaktivität zwischen mikrobiellen und Selbstantigenen (molekulare Mimikry). Superantigene aktivieren einen großen Teil des T-Zellrepertoires Whiteet.al, 1989 , typischerweise > 20% aller peripheren T-Zellen. Es ist vorstellbar, dass unter diesen T-Zellen auch autoreaktive Zellen sind, die, einmal durch das Superantigen aktiviert, auch durch die Erkennung von Selbstantigen aktiviert werden und dadurch Autoimmunkrankheiten verursachen können. Zwar ist ein retrovirales Superantigen in der Pathogenese der multiplen Sklerose vorgeschlagen worden Perronet.al, 1997 es fehlen aber bis heute schlüssige Beweise für diese Hypothese. Gegen die Möglichkeit der Induktion von Autoimmunität durch Superantigene sprechen dagegen andere Befunde, die zeigen, dass der überwiegende Teil der Zellen, die durch Superantigene aktiviert werden unmittelbar danach durch Apoptose beseitigt wird während der überlebende Restanteil dieser Zellfraktion anerg wird Kawabe &Ochi, 1991 .

Eine andere Hypothese schlägt vor, dass durch Infektionen dem Immunsystem des Wirtsorganismus antigene Peptide von Mikroorganismen oder Viren präsentiert werden, deren Aminosäurensequenz einem Selbstantigen des Wirtes so ähnlich ist, dass T-Zellen, die durch das mikrobielle Antigen aktiviert wurden, in der Folge auch in der Lage sind, Zellen, die das homologe Selbstantigen präsentieren zu erkennen und zu zerstören Fujinami &Oldstone, 1985, Damian, 1964, Jahnke, Fischer, &Alvord, 1985 . Die folgende Abb.1 faßt diese Hypothese der molekularen Mimikry zusammen:


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Abbildung 1: Molekulare Mimikry. Während einer Infektion werden mikrobielle Proteine von den Antigenpräsentierenden Zellen (APZ) des Wirtes aufgenommen, proteolytisch verdaut und gebunden an MHC-Klasse II Moleküle auf der Oberfläche der APZ den Th-Zellen präsentiert. Eine naive Th-Zelle, deren klonaler T-Zellrezeptor (TZR) spezifisch für den dargebotenen Peptid/MHC-Komplex ist, bindet diesen Komplex auf der Oberfläche der APZ und wird aktiviert. Die Hypothese der molekularen Mimikry sagt nun voraus, dass diese - einmal aktivierte - Th Zelle im folgenden auch in der Lage ist Selbstantigene, die dem mikrobiellen Peptid „ähneln“ zu erkennen. „Ähnlichkeit“ bedeutet hier Identität oder Homologie der Aminosäurensequenz beider Peptide (in der Abb. symbolisiert als eine fiktive Sequenz FTKENTITV<3>). Diese T-Zellaktivierung durch Selbstantigene induziert dann Autoimmunität, d.h. Organschäden, in der Abbildung symbolisiert durch Demyelinisierungen im Rückenmark (wie bei multipler Sklerose), das typische klinische Bild einer rheumatoiden Arthritis und die Zerstörung einer Langerhans'schen Insel im Pankreas durch lymphozytäre Infiltration wie bei Typ I Diabetes.

Trotz der Plausibilität und der Popularität dieser Hypothese muss angemerkt werden, dass in den nunmehr fast zwanzig Jahren seit ihrer Formulierung in der oben dargestellten Form Fujinami &Oldstone, 1985 zwar Anhaltspunkte, aber keinerlei schlüssige Beweise dafür, dass dieser Mechanismus in vivo für die Entstehung von Autoimmunkrankheiten von Belang ist, erbracht werden konnten. Dies gilt auch für das akute rheumatische Fieber von dem seit langem angenommen wird,


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dass es durch Kreuzreaktivität von Streptokokken Antigenen mit Antigen im Gelenk und/oder den Herzklappen verursacht wird Gibofsky, Kerwar, 1998 .

Neuere Methoden der Peptidsynthese ermöglichen es hunderte von verschiedenen Peptiden gleichzeitig zu synthetisieren. Dadurch wurde es erstmals möglich, die Erkennung einer großen Zahl verschiedener Peptide durch einen definierten T-Zellrezeptor zu prüfen. Die im Abschnitt 3.1 dargestellten Arbeiten hatten zum Ziel die Hypothese der molekularen Mimikry durch den Einsatz moderner Peptidsyntheseverfahren systematisch zu überprüfen. Wir haben diese Untersuchungen in zwei verschiedenen Modellsystemen durchgeführt. Erstens haben wir untersucht, ob Th-Zellen die ein definiertes bakterielles Antigen (OspA von Borrelia burgdorferi) erkennen, durch Kreuzreaktivität, d.h. die gleichzeitige Erkennung von Selbstantigenen, Autoimmunität verursachen können. Zweitens haben wir untersucht, ob enzephalitogene Th-Zellen, die ein definiertes Selbstantigen (basisches Myelinprotein) erkennen, durch mikrobielle Antigene aktiviert werden können. Diese beiden Systeme werden im folgenden kurz vorgestellt.

2.1.1 Lyme-Arthritis

Die Lyme-Borreliose wird durch eine Infektion mit der von Zecken übertragenen Spirochäte Borrelia burgdorferi verursacht. Es handelt sich um eine Multi-Systemerkrankung, die vor allem an Haut, Nervensystem, Muskeln und Gelenken Symptome verursacht (Übersicht in Kamradt, Krause, Priem, &Burmester, 1998 ). Die lokale Infektion zeigt sich in Form des Erythema migrans, ein sich zentrifugal ausbreitendes, ringförmiges Erythem mit zentraler Abblassung, das meist etwa eine bis vier Wochen nach dem Zeckenbiß auftritt. Unter antibiotischer Therapie verschwindet das Erythema migrans innerhalb weniger Tage, aber auch unbehandelt bildet es sich im Verlaufe einiger Tage bis Wochen zurück. Ausgehend von dieser Hautläsion kommt es zur meist hämatogenen Dissemination der Erreger mit konsekutivem Befall verschiedener Organe. Die rheumatologischen Frühsymptome sind in dieser Phase typischerweise flüchtig und äußern sich durch „wandernde“, zum Teil heftige Arthralgien und Myalgien, die jeweils wenige Stunden bis einige Tage lang anhalten. Gelenkschwellungen werden in diesem Stadium nur selten beobachtet. Etwa 60 Prozent der unbehandelten Patienten mit Erythema migrans erkranken im weiteren Verlauf an einer Arthritis, wie Beobachtungen des Spontanverlaufes der Lyme-Borreliose vor Entdeckung des Erregers zeigten Steere, Schoen, &Taylor, 1987 . Typischerweise handelte es sich bei der Lyme-Arthritis um eine rezidivierende Mono- oder Oligoarthritis, hauptsächlich der großen Gelenke im Bereich der unteren Extremitäten. Bei fast allen Patienten wird im Verlaufe der Erkrankung ein Kniegelenk befallen. Es können aber auch nur heftige Arthralgien ohne erkennbare Synovitiden bestehen. Ein symmetrischer Befall kleiner Gelenke wie bei der rheumatoiden Arthritis ist selten Steereet.al, 1979 . Durch adäquate antibiotische Therapie werden etwa 90 Prozent der Patienten geheilt. Bei etwa 10 Prozent der Patienten dauert die Arthritis trotz Behandlung jedoch ein Jahr oder länger. Dieses Krankheitsbild wird als therapieresistente Lyme-Arthritis bezeichnet Steereet.al, 1994 . Zwei Pathomechanismen, die sich gegenseitig nicht ausschließen, kommen als Ursache für die therapieresistenten Verläufe der Lyme-Arthritis in Betracht: Erregerpersistenz oder eine durch B. Borrelia burgdorferi induzierte pathogene Immunantwort des Wirtes (Übersichten in Burmesteret.al, 1995, Kamradt, Krause, &Burmester, 1995 . Zu Beginn der im folgenden dargestellten Arbeiten war bekannt, dass Borrelien nur äußerst selten aus der Synovialflüssigkeit von Patienten mit Lyme Arthritis zu isolieren waren; ebenso war es nur


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wenigen Einzelfällen gelungen Borrelien in der entzündeten Synovialis mikroskopisch darzustellen (Übersicht in Burmester, Daser, 1995, Kamradt, Krause, 1995 ). Einen wichtigen Hinweis auf eine mögliche Immunpathogenese der therapieresistenten Lyme-Arthritis ergab die PCR-Diagnostik: während Borrelien-DNA in über 95% der Fälle aus der Synovialflüssigkeit von Patienten vor Beginn der antibiotischen Therapie nachgewiesen werden konnte gelang der Nachweis nur bei einer kleinen Minderheit der Patienten mit therapieresistenter Lyme-Arthritis nach antibiotischer Therapie Noctonet.al, 1994 . Später wurde allerdings gezeigt, dass in einigen Fällen, in denen Borrelien-DNA in der Synovialflüssigkeit nicht nachweisbar ist, der Nachweis aus der Synovialis gelingen kann Priemet.al, 1998 . Weitere Hinweise auf eine mögliche Immunpathogenese der therapieresistenten Lyme Arthritis waren die Tatsache, dass HLA-DR4 positive Patienten mit Lyme Arthritis ein signifikant höheres Risiko für eine therapieresistente Verlaufsform haben als HLA-DR4 negative Lyme-Arthritis Patienten Steere, Dwyer, &Winchester, 1990 .

2.1.2 Experimentell autoimmune Enzephalitis (EAE)

Die experimentell autoimmune Enzephalitis EAE ist ein Mausmodell für die multiple Sklerose im speziellen und für T-zellvermittelte Autoimmunkrankheiten generell. Pathophysiologisch ist die EAE gekennzeichnet durch Demyelinisierungen im ZNS der erkrankten Tiere. Verursacht werden diese Demyelinisierungen von Th Zellen, die bestimmte ZNS-Autoantigene, u.a. basisches Myelinprotein (MBP) erkennen. Klinisches Korrelat der Demyelinisierungen sind aufsteigende Lähmungen bis hin zur Quadraplegie der erkrankten Tiere. Die von den enzephalitogenen T-Zellen der suszeptiblen Mausstämme erkannten MBP-Epitope sind bekannt. Auch bei der multiplen Sklerose gibt es deutliche Hinweise darauf, dass MBP-spezifische Th-Zellen an der Pathogenese beteiligt sind (Übersichten in Zamvil &Steinman, 1990, Steinman, 1996 ).

Mäuse mit dem MHC-Klasse II Haplotyp H-2u sind für EAE suszeptibel. Die enzephalitogenen T-Zellen erkennen die N-terminalen 11 Aminosäuren des murinen MBP, die N-terminale Acetylierung ist dabei für die Antigenerkennung wichtig Zamvilet.al, 1986 . Für unsere Untersuchungen setzten wir Mäuse ein, die transgen für einen MBPAc1-11-spezifischen T-Zellrezeptor sind Lafaille, Nagashima, 1994 . Um experimentelle Einflüsse anderer, nicht MBPAc1-11-spezifischer T-Zellrezeptoren auszuschließen, verwenden wir TZR-transgene Mäuse, die mit Mäusen gekreuzt wurden, die keine endogenen alphabeta T-Zellen produzieren (TCR Calpha-/- Mäuse) Olivares-Villagomez, Wang, &Lafaille, 1998 . Deshalb haben die von uns verwendeten Mäuse keine anderen alphabeta T-Zellen außer den transgenen T-Zellen. Wir haben untersucht, welche mikrobiellen Antigene von MBP-spezifischen T-Zellen erkannt werden können.

2.2 Differenzierung von Th-Zellen bei Infektion und Autoimmunität

2.2.1 Unterschiedliche Subpopulationen von T-Helferzellen

T-Helferzellen (Th) nehmen durch ihre Zytokinproduktion entscheidenden Einfluß auf den Verlauf sowohl von Infektionskrankheiten als auch von Autoimmunerkrankungen. Th-Zellen können anhand ihrer Zytokinproduktion in verschiedene Kategorien eingeteilt werden. Eine vereinfachte Einteilung in Th1- und Th2-Zellen hat sich als nützlich zum Verständnis physiologischer und pathologischer Immunantworten erwiesen (Übersichten in Abbas, Murphy, &Sher, 1996, Kamradt &Burmester, 1998, Infante Duarte &Kamradt, 1999 ). Th1- Zellen produzieren hauptsächlich Interferon (IFN)-gamma, Tumornekrosefaktor (TNF)-beta (Lymphotoxin) oder Interleukin (IL)-2. Diese Zytokine werden einerseits zur Überwindung intrazellulärer Infektionen benötigt, sind aber andererseits auch mitverantwortlich für die


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Gewebezerstörung bei chronisch entzündlichen Erkrankungen. Th2-Zellen produzieren vor allem IL-4, IL-5 und IL-13, sind zur Bekämpfung parasitärer Erkrankungen notwendig, spielen aber andererseits eine wichtige Rolle in der Pathogenese allergischer Erkrankungen Abbas, Murphy, 1996, Kamradt &Burmester, 1998, Infante Duarte &Kamradt, 1999 . Verschiedene Faktoren, vor allem aber Zytokine, entscheiden darüber, ob eine undifferenzierte Vorläuferzelle sich entweder zu einer Th1- oder einer Th2-Zelle entwickelt Murphyet.al, 2000 (vgl. auch Abb. 2).

Abb. 2 zeigt Th-Populationen, charakteristische von ihnen sezernierte Zytokine und die für die Entwicklung entscheidenden Faktoren, soweit diese bekannt sind. Die in rot dargestellten Zytokine hemmen die Entwicklung, die in schwarzer Farbe gezeichneten fördern sie. Tr bezeichnet „regulatory T-cells“.

Th-Zellen, die andere als die prototypischen Th1- oder Th2-Zytokine produzieren, sind beschrieben und als Th0 Firesteinet.al, 1989 , Th3 Chen, Kuchroo, Inobe, Hafler, &Weiner, 1994 oder Tr1 Grouxet.al, 1997 bezeichnet worden. Th0-Zellen können sowohl Typ 1- als auch Typ 2-Zytokine produzieren, und es ist gegenwärtig noch unklar, ob diese Zellen ein Entwicklungsstadium während der Differenzierung von Vorläuferzellen in Th1- oder Th2-Zellen darstellen, ob es sich bei den Th0-Zellen um eine stabil differenzierte Population oder um verschiedene Subpopulationen handelt Abbas, Murphy, 1996, Firestein, Roeder, 1989, Löhninget.al, 1999 . Th3-Zellen produzieren vor allem TGF-beta und sollen die Differenzierung von Th1- und Th2-Zellen verhindern Chen, Kuchroo, 1994 . Auch in vitro polarisierten Tr1-Zellen, gekennzeichnet durch die Produktion von IL-10 und IL-5, wird eine immunsupprimierende Wirkung zugeschrieben Groux, O'Garra, 1997 .


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Mikroorganismen und Viren können im Wirtsorganismus die Produktion proinflammatorischer Zytokine induzieren. In ausreichender Menge produziert können proinflammatorische Zytokine für sich alleine chronisch entzündliche Erkrankungen verursachen. Ein instruktives Beispiel sind Mäuse die humanes TNF-alpha transgen exprimieren und spontan eine Arthritis entwickeln Kefferet.al, 1991 . Die transgene Expression von IFN-gamma im ZNS hat die Entwicklung einer demyelinisierenden Erkrankung zur Folge [Horwitz, 1997]. Aber auch Infektionen können die Zytokinbalance des Wirtsorganismus so empfindlich stören, dass chronisch entzündliche Veränderungen die Folge sind. Herpes simplex virus (HSV) Typ 1 z.B. induziert in die herpetische Keratitis. Im Mausmodell wurde diese Erkrankung im allgemeinen als Autoimmunkrankheit angesehen und es wurde vermutet, dass molekulare Mimikry zwischen einem HSV-1 Antigen und einem okulären Antigen für die Erkrankung verantwortlich sei Zhao, Granucci, Yeh, Schaffer, &Cantor, 1998 . In anderen Arbeiten wurde allerdings gefunden, dass HSV-1 auch in Abwesenheit autoreaktiver T-Zellen eine Keratitis verursachen kann Gangappa, Babu, Thomas, Daheshia, &Rouse, 1998 . Die Anwesenheit des Virus im Auge reicht aus um Zytokinproduktion und daraus folgend chronische Inflammation zu induzieren. Die Antigenspezifität der infiltrierenden T-Zellen ist dabei nicht von Bedeutung.

Aus dem oben gesagten ergibt sich, dass eine von B. burgdorferi induzierte Immunpathologie nicht notwendigerweise antigenspezifisch im Sinne der molekularen Mimikry sein muß. Es ist vorstellbar, dass durch die Infektion mit B. burgdorferi ein proinflammatorisches Zytokinmilieu induziert wird, dass unabhängig von der Antigenspezifität der T-Zellen eine chronische Arthritis begünstigt Kamradt, Krause, 1995, Kamradt &Burmester, 1998 . Verschiedene Arbeitsgruppen, darunter unsere eigene Yinet.al, 1997 , konnten nachweisen, dass die Borrelien-spezifische T-Zellantwort vornehmlich eine Th1 Antwort ist. Wir haben untersucht, ob B. burgdorferi in der Lage ist in Th-Zellen, die nicht B. burgdorferi Antigene erkennen die Produktion proinflammatorischer Zytokine zu induzieren Infante-Duarte &Kamradt, 1997, Infante-Duarte, Horton, Byrne, &Kamradt, 2000 .

2.2.2 Identifizierung unterschiedlicher T-Helferzell Subpopulationen ex vivo

Abgesehen von ihrer Zytokinproduktion unterscheiden sich die Th-Subpopulationen auch in ihrer transienten Expression von Chemokinen und Chemokinrezeptoren Sallusto, Lenig, Mackay, &Lanzavecchia, 1998 und hinsichtlich des Gebrauches von Signaltransduktionswegen und Transkriptionsfaktoren Murphy, Ouyang, 2000 . Zur genaueren in vivo Analyse der unterschiedlichen Th-Subpopulationen braucht man stabile „Marker“, die an der Oberfläche der Th1- oder Th2- Zellen exprimiert werden und auf lebenden Zellen detektierbar sind. Von entscheidender Bedeutung für das bessere Verständnis der Funktion von Th-Subpopulationen in Infektion, Autoimmunität und Allergie wäre darüber hinaus die Möglichkeit, die Funktion dieser Zellen mittels eines solchen Oberflächenmoleküls spezifisch modulieren zu können. Zwei Arbeitsgruppen, darunter unsere eigene, haben in den letzten beiden Jahren ein Oberflächenmolekül, das präferentiell auf Th2 Zellen exprimiert wird und von Bedeutung für die Funktion dieser Zellen ist, identifiziert und charakterisiert Löhning, Grogan, 1999, Xuet.al, 1998, Löhninget.al, 1998, Coyleet.al, 1999, Meiselet.al, .

2.2.3 Ko-Expression verschiedener Zytokine in vivo

Die meisten bislang publizierten Untersuchungen über die Zytokinexpression von Th-Zellen wurden an Th-Zellpopulationen und nicht an individuellen Zellen durchgeführt. An Zellpopulationen kann aber nicht untersucht werden, ob einzelne Zellen bestimmte Zytokine z.B. die für Th2-Zellen charakteristischen Zytokine IL-4, IL-5, IL-9 und IL-13 koordiniert „en bloc“ exprimieren, oder ob jede einzelne Zelle innerhalb einer Population eine individuelle


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Kombination von Zytokinen exprimiert, z.B. auch „Typ 1-Zytokine“ wie IFN-gamma gleichzeitig mit „Typ 2-Zytokinen“ wie IL-5. Die Untersuchungen, die bislang zur Zytokinproduktion einzelner Th-Zellen durchgeführt wurden, konnten teilweise nur wenige Zellen analysieren Bucyet.al, 1994, Kelso, Groves, Troutt, &Francis, 1995 . In einigen Untersuchungen, wurden große Zahlen individueller Th-Zellen durchflußzytometrisch analysiert. Die meisten dieser Studien wurden an in vitro generierten Th1 oder Th2 Zellen durchgeführt Assenmacher, Schmitz, &Radbruch, 1994, Openshawet.al, 1995, Murphyet.al, 1996, Sornasse, Larenas, Davis, de Vries, &Yssel, 1996, Assenmacheret.al, 1998 . Diese Studien kamen übereinstimmend zu dem Ergebnis, das Th-Zellen in den frühen Stadien der in vitro Differenzierung Typ1 und Typ2 Zytokine ko-exprimieren können. In vivo konnte die Koexpression verschiedener Zytokine lange Zeit nicht analysiert werden. Das lag zum einen an der methodischen Schwierigkeit ausreichend antigenspezifische Th-Zellen zur Analyse aus einer normalen Maus zu gewinnen, zum anderen wirkte sich der Mangel an zuverlässigen Markern für die Th-Subpopulationen hinderlich aus. In den Mausmodellen der Schistosoma mansoni- und der Nippostrongylus brasiliensis- Infektion haben wir die Zytokinkoexpression von T1/ST2+/CD4+ und T1/ST2-CD4+ Th Zellen ex vivo analysiert ( Löhning, Grogan, 1999 und Bonhagen & Kamradt, unveröffentlichte Beobachtungen). Im Abschnitt 3.2.2 wird dargestellt, dass sich die Zytokin-Koexpression von Th-Zellen in vivo vielfach nicht ohne weiteres als „Th1“ oder „Th2“ klassifizieren läßt.


Fußnoten:

<3>

Ein-Buchstabenkode für Aminosäuren


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Thu Sep 19 16:10:00 2002