Vgamma9+/Vdelta2+ T-Lymphozyten : Entwicklung von TH1-, TH2- sowie TFH-ähnlichen Zellen nach Zytokinstimulation

Abstract

Das menschliche Immunsystem wird, in ein unspezifisches (angeborenes) und ein spezifisches (adaptives) Immunsystem unterteilt. Während dem unspezifischen Immunsystem beispielsweise Makrophagen und NK-Zellen zugeordnet werden, zählen B-Lymphozyten und T-Lymphozyten zum spezifischen Immunsystem. Humane V gamma9+/V delta2+ T-Zellen bilden eine Untergruppe der T-Zell-Population im Blut, deren Anteil etwa 1-5% der Lymphozyten insgesamt ausmachen. Bei einer T-Zellrezeptor (TCR)-Aktivierung dieser Zellen durch nicht-peptidische Moleküle (z. B. HMB-PP), wie sie bei Infektionen mit intrazellulären Pathogenen vorkommen, steigt dieser Anteil jedoch drastisch an. Nach den heutigen Erkenntnissen nehmen humane V gamma9+/V delta2+ T-Zellen eine besondere Position innerhalb des Immunsystems ein, da sie sowohl Eigenschaften aufweisen, welche den NK-Zellen ähnlich sind, als auch Eigenschaften, welche denen der alpha beta T-Zellen gleichen. Daher ist eine genaue Einordnung in das bisherige Modell des menschlichen Immunsystems schwierig. In dieser Arbeit wird das Verhalten aktivierter Vgamma9+/V delta2+ T-Zellen anhand ihrer Reaktion auf bestimmte Zytokine im Vergleich zu anderen Zellen des Immunsystems (insbesondere alpha beta T-Zellen) analysiert und interpretiert. Dazu wurden Leukozyten aus PBMC isoliert, mit HMB-PP und verschiedenen Zytokinen stimuliert und anschließend die Vgamma9+/V delta2+ T-Zellen isoliert. Die Genaktivität ausgewählter Zytokine wurde anhand semiquantitativer RT-PCR (Reverse Transcriptase - Polymerase Chain Reaction) untersucht und mittels Image-J Analyse ausgewertet. Unter Stimulation mit HMB-PP und Zugabe entsprechender Zytokine konnte eine Zunahme der Polarisation in TH1- und TH2-ähnlichen gamma delta T-Zellen festgestellt werden. Mit natürlichem Aktivator HMB-PP und IL-4 konnte ein Switch zu gamma delta TH2-Zellen hervorgerufen werden. Weiterhin geben die Ergebnisse dieser Arbeit Hinweise auf eine mögliche Entwicklung von gamma delta T-Zellen mit regulatorischer Funktion durch IL-21, IFN-lambda2 oder TGF-beta. Allerdings ist unter Einfluss von IL-21 ebenso eine Entwicklung in Effektor-T-Gedächtniszellen (TEM) nicht auszuschließen. Vgamma9+/V delta2+ T-Zellen spielen scheinbar aber auch eine Rolle in der Entwicklung und Organisation sekundär lymphatischer Organe, da es insbesondere durch Stimulation mit IL-21 zu einer vermehrten Expression von BCA-1 und LT-alpha kommt. Dadurch können diese Zellen wie alpha beta TFH-Zellen in lymphatische Follikel einwandern und die Antikörperbildung von B-Lymphozyten unterstützen. The Human immune system is simply subdivided into unspecific (innate) and specific (acquired) immune response systems. While macrophages and NK cells form part of the innate immune response, B-lymphocytes and T-lymphocytes organize the acquired immune response. Humane Vγ9+/Vδ2+ T-cells constitute a subdivision of the T-cell blood population which represents approximately 1-5% of all lymphocytes. After TCR-activation of these cells by non-peptide molecules (like HMB-PP), which occurs through infection with intracellular pathogens, the percentage occurrence increases dramatically. According to present knowledge, human Vγ9+/Vδ2+ T-cells form a special position within the immune system, since they have two qualities: qualities that are similar to NK cells, as well as properties which are similar to the aß T-cells. Therefore, it is difficult to precisely classify today s model of the human immune system.In this work the behavior of activated Vγ9+/Vδ2+ T-cells are analyzed and investigated by observing their response to certain cytokines in comparison to other cells of the immune system (particularly aß T-cells). Accordingly, Lymphocytes from PBMCs were isolated and stimulated with HMB-PP and various cytokines. After that human Vγ9+/Vδ2+ T cells were isolated. The gene activity of selected cytokines were analysed by a semi quantitative RT-PCR (Reverse Transcriptase - Polymerase Chain Reaction) and Image J.Through this method, the existence of TH1 and TH2 like γδ T-cells was confirmed. It was also possible to cause stimulation with IL-4 to make a switch to γδ TH2-cells. Furthermore, the results of this study indicate the possible development of γδ T-cells as an adjustable function via IL-21, IFN-λ2 or TGF-ß. However, it has to be noted, that under the influence of IL-21, memory side effects to γδ T-cells or even the development in TEM-cells cannot be excluded. Apparently, Vγ9+/Vδ2+ T-cells play also a role in the formation and organization of secondary lymphoid tissues, as specific stimulation with IL-21 leads to an increased expression of BCA-1 and LT-a. This reaction allows these cells to migrate into the lymphoid follicles and thereby encourages the formation of antibodies in B-lymphocytes as well as aß TFH-cells.