6. Thema: Die Rolle des immunologischen Gedächtnisses bei Autoimmunerkrankungen, Infektionen und Entzündungen

Betreuerin:
Katharina Paßkowski
AG Probst, Institut für Immunologie, Universitätsmedizin Mainz

Vorstellung AG Probst:
In unserer Arbeitsgruppe beschäftigen wir uns mit der Analyse von Immunzellen im Falle einer Virusinfektion. Es werden unter anderem verschiedene Typen von Gedächtnis T Zellen, die nach überstandener Infektion zurückbleiben, analysiert. Hierbei schauen wir uns ihre Differenzierung und Funktion nach ihrer erneuten Aktivierung an.
Ein weiterer Schwerpunkt unserer Forschung liegt auf der Analyse dendritischer Zellen (DC). Diese schauen wir uns im Hinblick auf ihre Funktion sowohl in Abwesenheit von Infektionen oder Entzündungsprozessen („steady state“) als auch in Gegenwart von Infektionen an, um verschiedene DC Subtypen in der Haut zu analysieren.

Projektbeschreibung:
Das Immunsystem lässt sich in das angeborene und das adaptive, also erworbenes oder erlerntes, Immunsystem unterteilen. Zu dem spezifischen und verspätet aktivierten adaptiven Immunsystem gehören B- und T Zellen. T Zellen lassen sich in CD4+ (T Helferzellen und regulatorische T Zellen) und CD8+ T Zellen (zytotoxische T Zellen) unterteilen. Nach einer Erstinfektion verbleiben Gedächtnis CD8+ T Zellen im Körper, die für die rasche Kontrolle im Falle einer Reinfektion und die Verringerung des Schweregrads der Erkrankung wichtig sind. Gedächtnis CD8+ T Zellen benötigen für ihre Reaktivierung die Hilfe von Zellen des angeborenen Immunsystems, wie zum Beispiel DCs oder Makrophagen.

Es ist bekannt, dass Gedächtnis CD8+ T Zellen reaktiviert werden können, wenn das spezifische Antigen vorhanden ist. Das heißt sie werden erneut aktiviert, wenn es zu einer Infektion mit dem selben Erreger kommt. Hierbei präsentieren antigenpräsentierende Zellen (APCs), wie DCs oder Makrophagen, das spezifische Antigen an ihrer Zelloberfläche. Gedächtnis CD8+ T Zellen erkennen dieses mithilfe ihres T Zellrezeptors, den sie an der Zelloberfläche exprimieren.
In Studien wurde aber auch gezeigt, dass Gedächtnis CD8+ T Zellen reaktiviert werden können, wenn die Reinfektion nicht der Erstinfektion entspricht. Man spricht in dem Fall von einer unspezifischen Aktivierung (Bystander Aktivierung), die einen zusätzlichen Schutz vor nicht verwandten Infektionskrankheiten bietet. Hierbei lösen bestimmte Botenstoffe wie die Zytokine Interleukin (IL)12, IL15 und IL18, die von Zellen des angeborenen Immunsystems ausgeschüttet werden, die Reaktivierung aus.
Bisher ist wenig über die unspezifisch reaktivierten Gedächtnis CD8+ T Zellen bekannt, insbesondere ihre Funktion in den Krankeitsbildern, in denen sie bereits entdeckt wurden, sowie die für diese Zellen spezifischen Oberflächenmarker.
Anhand dieser spezifischen Oberflächenmarker könnten die unspezifisch reaktivierten- von den spezifisch reaktivierten Gedächtnis CD8+ T Zellen unterschieden werden. Dies würde es ermöglichen ihre Rolle in verschiedenen Krankheitsbildern wie Autoimmunkrankheiten, Virusinfektionen, bakteriellen Infektionen und Entzündungsreaktionen besser zu verstehen. In unserem Labor konnten wir bereits erste spezifische Oberflächenmarker identifizieren.