Interaktion von dendritischen Zellen und T-Zellen bei hämorrhagischen Fieberviruserkrankungen

Das Immunsystem verteidigt den Körper gegen Krankheitserreger, wie Viren und Bakterien. Die angeborene und die adaptive Immunantwort sind die beiden Zweige des Immunsystems und arbeiten zusammen, um Infektionen zu beseitigen. Angeborene Immunzellen, wie z. B. dendritische Zellen, bilden einen Teil der frühen Verteidigungslinie. Für Lassa-Virus-Infektionen wurde bereits nachgewiesen, dass eine frühe Aktivierung des Immunsystems eine wichtige Rolle für den Ausgang der Erkrankung spielt. Wenn dendritische Zellen auf einen Erreger stoßen, werden sie aktiviert und präsentieren die Antigene des Erregers spezialisierten Zellen des adaptiven Immunsystems, wie z. B. T-Zellen.

T-Zellen, auch T-Lymphozyten genannt, sind bei der Beseitigung von Krankheitserregern äußerst effizient und schützen den Körper vor einer erneuten Infektion. Es gibt zwei Hauptuntergruppen, Helfer- und Killer-T-Zellen, die sich anhand der auf ihrer Zelloberfläche vorhandenen Rezeptoren unterscheiden lassen. Helfer-T-Zellen exprimieren den CD4-Rezeptor, kontrollieren und regulieren die Aktivierung von Killer-T-Zellen, indem sie verschiedene Zytokine produzieren. Killer-T-Zellen hingegen werden an ihrem CD8-Rezeptor erkannt. Ihre Hauptfunktion ist die Beseitigung infizierter Zellen.

Abwehrmechanismus des Immunsystems gegen das Lassa-Virus.
Bei der Infektion dringt das Lassa-Virus in den Körper ein, vermehrt sich in den Wirtszellen und wird im Anschluss im Körper verteilt. Dort können sie auf Antigen-präsentierende Zellen (APC), hier eine dendritische Zelle, treffen. Wenn dies eintritt, nimmt die APC das Virus auf, zerlegt es in kleinere Segmente zerlegt, sogenannte Antigene. Diese Antigene werden auf einen Rezeptor geladen und auf der Zelloberfläche präsentiert. Killer-T-Zelle erkennen diese Antigene mit ihrem CD8-Rezeptor, werden dadurch aktiviert und lösen so eine weitere Immunreaktion aus.   ©Ludmilla Unrau (erstellt mit BioRender.com)

Um sicherzustellen, dass nur infizierte Zellen eliminiert werden, müssen die T-Killerzellen in der Lage sein, zwischen gesunden und infizierten Zellen zu unterscheiden. Jede Zelle trägt zu jeder Zeit Antigene auf ihrer Oberfläche in Form von Molekülen der Haupthistokompatibilitätsklasse I (MHC-I). Diese Antigene stehen für die Zusammensetzung der Zelle und geben auch Auskunft über den "Gesundheitszustand" der Zelle. CD8-T-Zellen sind in der Lage, an MHC-I gebundene Antigene mit ihrem spezifischen T-Zell-Rezeptor (TCR) zu erkennen. Wenn dies geschieht, können infizierte Zellen erkannt und abgetötet werden. Die Aktivierung der CD8-T-Zellen ist jedoch ein komplexer Mechanismus, der kostimulatorische Signale erfordert. Die Qualität und das Ausmaß der T-Zell-Antwort (und der gesamten adaptiven Antwort) hängen in hohem Maße von Signalen ab, die von dendritischen Zellen stammen. Dendritische Zellen sind ebenfalls in der Lage Antigene zu präsentieren, die von anderen Zellen oder Zelltrümmern stammen, und zwar durch einen Mechanismus, der als Kreuzpräsentation bezeichnet wird. Dies ist ein wichtiges Bindeglied zwischen der angeborenen und der adaptiven Immunität und bildet einen essentiellen Kontrollpunkt bei der Immunantwort gegen Viren.

 

In unserer Gruppe untersuchen wir diese drei Hauptkomponenten des Immunsystems:

1) die Rolle der dendritischen Zellen als erste Verteidigungslinie,

2) den Einfluss der T-Zell-Aktivierung und -Proliferation auf die Virus-Clearance und das Überleben der Patienten und

3) die Bedeutung der Kreuzpräsentation im Zusammenhang mit einer Lassa-Virus-Infektion,

um die Pathogenese des Virus besser zu verstehen, was ein wichtiger Schritt ist, um Erkenntnisse für eine bessere Patientenversorgung zu gewinnen.

Leibniz-Nachwuchsgruppe Oestereich

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