Die Rolle von regulatorischen T-Zellen in der Immunantwort gegen intrazelluläre Bakterien : Analysen im DEREG-Mausmodell

Abstract

Die gezielte Zelldepletion durch Diphtherietoxin (Dt)-Injektion in Mäusen mit gewebe- oder zellspezifischer Expression des humanen Diphtherietoxinrezeptors (DtR) ist eine elegante und verbreitete Methode zur in vivo Analyse immunologischer Prozesse. Das Modell beruht auf der Annahme, dass das DtR-Homolog der Maus Dt 1000-100000-fach schlechter bindet und dadurch murine Zellen durch Dt nicht beeinflusst werden. DEREG- (Depletion of regulatory T cells) Mäuse tragen ein grün fluoreszierendes Protein (GFP) und den humanen DtR transgen auf regulatorischen T-Zellen (Treg-Zellen). GFP erlaubt den einfachen Nachweis von Treg-Zellen und durch die Gabe von Dt können gezielt Treg-Zellen depletiert werden. Die hier vorgelegten Ergebnisse zeigen, dass Diphtherietoxin nicht den ihm von einigen Publikationen zugedachten neutralen Status besitzt, sondern abhängig von Charge und Dosis schwere Nebeneffekte erzeugte. Neben einer Akkumulation und Aktivierung von Makrophagen und neutrophilen Granulozyten konnte eine eingeschränkte T-Zellantwort gegen L. monocytogenes nach Dt-Applikation festgestellt werden. Eine hohe Dt-Dosis führte zu einer gesteigerten Suszeptibilität der Mäuse gegenüber einer Listerieninfektion und wirkte auch unabhängig von dieser zum Teil letal. Eine ausführliche Analyse des Dt in verschiedenen in vitro Assays ergab keine Hinweise auf eine Kontamination durch andere mikrobielle Bestandteile. Generell empfehlen diese Ergebnisse eine sehr vorsichtige Herangehensweise an Mausmodelle, die auf der Zelldepletion durch Dt basieren. Bei Verwendung einer niedrigeren Dosis konnte eine aussagekräftige Analyse der Treg-Zellfunktion durchgeführt werden. Treg-Zellen unterdrückten sowohl das angeborene als auch das adaptive Immunsystem. Nach Treg-Zelldepletion waren die Populationen der Makrophagen und neutrophilen Granulozyten deutlich erhöht. Eine Behandlung mit L. monocytogenes und zusätzlicher Treg-Zelldepletion zu Beginn und im Verlauf der Infektion ergab, dass insbesondere zum Zeitpunkt der klonalen Expansion der listerienspezifischen T-Zellen eine Dt-Injektion zu einer signifikanten Erhöhung der Frequenz dieser Population führte. Zusätzlich verursachte eine Treg-Zelldepletion vom Infektionsverlauf unabhängig eine Akkumulation von polyklonal aktivierbaren T-Lymphozyten. Foxp3+ Treg-Zellen besitzen die Fähigkeit, ein TH1-Effektorzytokinprofil auszubilden. Hierbei war die IFN-γ Synthese von einer Infektion mit L. monocytogenes abhängig und es zeigten sich sogar listerienspezifische Treg-Zellen, während das Differenzierungsvermögen von Treg-Zellen zur TNF-α Produktion infektionsunabhängig war.