Kinetik von NK-Zellen und gamma-delta-T-Zellen nach Infektion von Rhesusaffen mit Immundefizienzviren
Kinetik of NK-cells and gamma-delta-T-cells post infection of Rhesusmarquqes with Immunodeficiencyviruses
by Ralph Griesbach
Date of Examination:2010-08-12
Date of issue:2010-07-15
Advisor:PD Dr. Sieghart Sopper
Referee:Prof. Dr. Ralf Dressel
Referee:Prof. Dr. Tobias Legler
Referee:Prof. Dr. Rainer Mausberg
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Format:PDF
Description:Dissertation
Abstract
English
Die HIV-Infektion und AIDS entwickelten sich in den letzen 25 Jahren zur Pandemie. 2006 waren rund 39 Millionen Menschen mit HIV infiziert. Das aussagekräftigste Modell für die Erkrankung des Menschen ist die experimentelle Infektion von Rhesusaffen mit dem Affen-Immundefizienz-Virus, SIV. In dieser Arbeit wurde zum Studium des Infektionsverlaufs die Kinetik von Lymphozytenpopulationen im Tiermodell untersucht. Dabei konzentrierte man sich auf die Populationen der NK-Zellen und der gamma-delta-T-Zellen. Beide sind an der zellulären Abwehr früh nach der HIV/SIV-Infektion als Vertreter der angeborenen Immunantwort und als Bindeglied zur erworbenen Immunantwort durch Zytokinsekretion beteiligt. NK-Zellen und gamma-delta-T-Zellen wurden zusammen mit anderen Leukozytenpopulationen aus peripherem Blut isoliert. Mit Hilfe von monoklonalen Fluoreszenz-markierten Antikörpern erfolgte die Detektion von bis zu zehn Oberflächenmolekülen, welche anschließend mit den Größe- und Granularitäts-Charakteristika im Durchflusszytometer erfasst wurden. Bei den NK-Zellen wurde die Veränderung der Populationsgröße, aber auch des Differenzierungsgrads einzelner Zellen, durch die Bestimmung der Expression von CD16 und CD159a gemessen. Früh nach Infektion vergrößerte sich die NK-Zellpopulation in Relation zu den Vorinfektionswerten. Der Spitzenwert wurde dabei am Anfang der postakuten Phase erreicht und fiel in den folgenden Wochen teilweise bis unter die Vorinfektionswerte ab. In den untersuchten Subpopulationen zeigten sich die deutlichsten Veränderungen in der CD159a-Expression. Dieses Oberflächenantigen ist als Teil eines Rezeptors an der Inhibition der zytotoxischen NK-Zellaktivität beteiligt. Die Anzahl der gamma-delta-TCR-positiven Zellen an den T-Zellen nahm früh nach der Infektion signifikant zu und erreichte ebenfalls zu Beginn der postakuten Phase ein Maximum. Im Beobachtungszeitraum von 24 Wochen blieben die gamma-delta-T-Zellen in Relation zu den Vorinfektionswerten deutlich erhöht. Die zwei Subpopulationen der CD69- und CD159a-positiven-gamma-delta-T-Zellen zeigten einen überdurchschnittlichen Anstieg, der in der chronischen Phase erhalten blieb. Die beobachteten Veränderungen dieser Zellpopulationen und funktionen sind offensichtlich Ausdruck der Rekrutierung der spezifischen Immunabwehr durch die angeborene Immunabwehr in der frühen Phase einer SIV-Infektion.
Keywords: HIV; SIV; NK-cells; gamma-delta-T-cells
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Human immunodeficiency virus (HIV) infection and the caused acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) developed over the last 25 years to a pandemic. In 2006 more than 39 Million people were HIV positive. Based on the high concordance with the human and viral system, rhesus macaques infected with simian immunodeficiency virus (SIV) currently provide one of the best animal models to study pathogenesis. In this study, to analyze disease progression kinetics of different lymphocyte populations were determined. We focussed on NK cells and gamma-delta-TCR positive T cells as both belong to the cellular immune response early post HIV/SIV-infection. In addition both populations can activate the adaptive immune response by cytokine secretion. To obtain NK cells and gamma-delta-TCR positive T cells, peripheral blood mononuclear cells (PBMC) were isolated and stained with fluorescence labelled mononuclear antibodies. Samples were measured on a multicolour flow cytometer and subsequently twelve parameter analyses, including size and inner complexity characteristics, were performed. Changes in the frequency of NK cells and their differentiation were detected, after definition as lineage marker negative CD16 and/or CD159a expressing cells. Early post infection the proportion of NK cells was increased, normalized to the pre infection data, and peaked at the beginning of the post acute phase. At following time points there was a decrease to pre infection levels. The examined subpopulations showed distinct changes in the CD159a expression, an antigen that is part of a receptor inhibiting NK cell cytotoxicity. Also very soon post infection the proportion of gamma-delta-TCR positive cells significantly increased in relation to the T cell population in general. After reaching the maximum at the beginning of the post acute phase the frequency of gamma-delta-TCR positive T cells remains increased. The two subpopulations of CD69 and CD159a expressing gamma-delta-TCR positive T cells subpopulations over-average increase, that last to the chronic phase. The observed changes of these two populations in proportion and function clearly demonstrate their role as part of the innate immune system in recruiting the specific immune response early post SIV infection.
Schlagwörter: HIV; SIV; NK-Zellen; gamma-delta-T-Zellen