Chemische Führung von T-Zellen führt zu immunologischen Gedächtnisses und langfristige Immunität

In der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Nature , Wissenschaftler am Nationalen Institut für Allergien und Infektionskrankheiten (NIAID ) der National Institutes of Health (NIH) beschreiben einen neuen Verständnis darüber, wie langfristige Immunität funktioniert - Erkenntnisse , die zu neuen führen kann Denkweisen über , wie bestimmte Immunreaktionen und wie Impfstoffe zu verbessern verbessern.

Von Immunologen Ronald Germain , MD, Ph.D. , nahmen die Wissenschaftler Videos durch ein Mikroskop zu dokumentieren, was passiert in den Lymphknoten eines lebenden Maus kurz nach einer Impfung. Die Videos zeigen, dass die Bewegung einer bestimmten Art von Immunzellen als CD8 T-Zellen bekannt ist , auch als zytotoxische T-Zellen , nicht zufällig ist , wie bisher angenommen , sondern durch chemische Signale von anderen Zellen freigesetzt geführt .

Wissenschaftler haben lange erkannt, wie wichtig das Verständnis, wie CD8 T-Zellen durch die Lymphknoten bewegen und aktiviert. Sobald er aktiv ist , CD8 -T-Zellen wandern in den Körper zerstören Zellen, die mit Bakterien oder Viren infiziert sind - ein Verfahren, wie die zellvermittelte Immunität bekannt. Wenn diese CD8 T-Zellen stoßen eine infizierte Zelle , entfesseln sie eine Flut von Substanzen, die Löcher in die Zellmembran stecken , kauen ihre Proteine ​​und letztlich dazu führen, dass zu sterben. Sie produzieren auch Moleküle wie Interferon-gamma , die andere Immunzellen zu aktivieren helfen.

Nachdem sie die ersten Infektion zu kämpfen, einige dieser CD8-T- Zellen bleiben in der Zirkulation als Speicherzellen , grundiert , um zu kämpfen , wenn der Host mit dem gleichen Erreger erneut infiziert. Speicherzellen sind Schlüssel zum Impfstrategien , die für Infektionserreger wie sucht HIV . Aber die CD8 -T-Zellen nur dann wirksam , langlebig Speicherzellen werden, nachdem sie bestimmte andere Zellen in den Lymphknoten , die sie aktivieren kann, zu begegnen.

Die neue Forschung , die weitgehend von Senior Postdoc- Stipendiaten durchgeführt Flora Castellino , MD, und Alex Huang, MD, Ph.D., mit Dr. Germain Führung zeigt, dass bei der CD8-T- Zellen in die Lymphknoten, die eine Kombination von spezifischen physikalischen und chemischen Hinweise führt sie an Stellen, an denen sie Aktivierungssignale empfangen. Insbesondere zwei Moleküle als Chemokine bekannt helfen, führen sie zu den Zellen, die diese Aktivierungssignale freizugeben.

" Das Verständnis der Prozesse, durch CD8 T-Zellen , die den Weg in den Lymphknoten ist wichtig, weil ihre Aktivierung ist für die Beseitigung der infizierten Zellen und für die Bereitstellung zusammen mit Antikörpern , lang anhaltenden Schutz nach Impfungen ", sagt NIAID Direktor Anthony S. Fauci, MD

Der Körper enthält Hunderte von Millionen von CD8 -T-Zellen , aber während einer Infektion nur ein winziger Bruchteil davon aktiviert zu werden . Diese werden gewählt , weil jedes CD8 T Zelle eine einzigartige Oberflächen Protein, einer T- Zell-Rezeptor , der nur spezifische Antigene ( Stücke von Viren oder Bakterien , die die Immunreaktion auszulösen ) erkennt trägt . Während einer Infektion werden CD8-T- Zellen, die Antigene aus der infizierenden Erregers erkennen aktiviert. Diese Antigen-spezifischen CD8 T-Zellen expandieren in einer großen Population von aktiven Klonen , die dann durch den Körper zu fegen, zu jagen und zu töten infizierten Zellen .

Für CD8 T- Zell-Aktivierung in dem Lymphknoten auftreten , muss die Zelle sein Zielantigen zu begegnen - aber das Antigen ist auf der Oberfläche eines anderen Immunsystem Zelle angezeigt werden , genannt eine dendritische Zelle ist. Normalerweise wird ein dritter Typ von Zelle , als "Helfer " T -Zelle bekannt ist, muss auch daran beteiligt sein . Wie aber die CD8-T- Zellen zu finden , die richtigen dendritischen Zellen präsentiert die spezifischen Antigens , die sie benötigen , zu sehen? Darüber hinaus , wie sie die besonderen dendritischen Zellen , die ordnungsgemäß von T-Helferzellen stimuliert wurden finden?

Dr. Germain und seine Kollegen festgestellt, dass Kirchenschiff CD8-T- Zellen durch die Lymphknoten nicht ziellos haben , sondern sind auf Bereiche, in denen dendritische Zellen konzentrieren gesteuert. Denken Sie an die Lymphknoten als große Flughafen-Terminal und der CD8 T-Zellen wie die ankommenden Passagiere , so Dr. Germain . Wenn Passagiere wissen, dass Limo Fahrer wird sie in der Klemme zu erfüllen , werden sie für ihre Fahrer bei der Ankunft zu suchen. Anstatt in der Hoffnung, in einander zufällig ausgeführt wird, drängen sich die Fahrer rund um die Ankunft Toren und halten Anzeichen dafür, dass die Passagiere aus der Distanz zu lesen.

Darüber hinaus sind CD8-T- Zellen chemisch an die Zellen, die sie durch die Chemokine diese anderen Zellen produzieren aktivieren könnte angezogen. Dr. Germain und seine Kollegen gezeigt, dass bei der CD8 T-Zellen geben die Lymphknoten und erkennen eine mögliche Infektion , Rezeptoren , die sie zu erkennen und befolgen Sie diese Chemokine ermöglichen sie drücken .

Die NIAID Team zeigte auch, dass , wenn dendritische Zellen in bestimmte Art und Weise mit T-Helferzellen zu interagieren , die aktivierte Zellenpaar gibt den Chemokinen CCL3 und CCL4 . Es ist die Kombination dieser beiden Chemokine, die CD8-T- Zellen empfangen am besten als ein Signal , so Dr. Germain . Durch Eingriffe in die Wirkung dieser Chemokine , er und seine Kollegen gezeigt, dass CD8-T- Zellen verloren ihre Fähigkeit, zu Hause in auf den dendritischen Zellen interagieren mit den T-Helferzellen . Das Ergebnis war eine deutliche Beeinträchtigung der Speicherzelle Generation .

Diese neuen Erkenntnisse bieten nicht nur einen Einblick in die grundlegende Verhalten des Immunsystems , aber auch darauf hin, dass Aufmerksamkeit muss den Chemokinen und Chemokin-Rezeptor- Funktion bei der Entwicklung neuer Impfstrategien und der Bewertung, ob Medikamente gegen Chemokine könnte unvorhergesehene Auswirkungen auf das Immunsystem haben gezahlt.

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Um einen Videoclip von CD8 T-Zellen, die sich durch einen Lymphknoten eines Live- Maus, die geimpft wurde , besuche http://www3.niaid.nih.gov/news/newsreleases/2006/CD8T_vid.htm .

NIAID ist eine Komponente von den National Institutes of Health . NIAID unterstützt Grundlagen und angewandter Forschung zur Verhütung, Diagnose und Behandlung von Infektionskrankheiten wie HIV / AIDS und andere sexuell übertragbare Infektionen . Grippe . Tuberkulose . Malaria und Krankheit von potenziellen Agenten durch Bioterrorismus. NIAID unterstützt auch die Forschung über grundlegende Immunologie , Transplantation und immun- Dysfunktionen, einschließlich der Autoimmun-Erkrankungen , Asthma und Allergien.

Die National Institutes of Health (NIH) - The Nation Medical Research Agency - umfasst 27 Institute und Zentren und ist Bestandteil des US Department of Health and Human Services . Es ist die primäre föderalen Agentur für die Durchführung und Förderung der medizinischen Grund , klinische und translationale Forschung , und es untersucht die Ursachen, Behandlungen und Kuren für beide gemeinsame und seltene Krankheiten . Für weitere Informationen über die NIH und deren Programmen, besuchen http://www.nih.gov/ .

Referenz: F Castellino et al. Chemokine Verbesserung der Immunität durch die Führung naive CD8-T- Zellen, die Stätten der CD4 -T-Zell - Interaktion von dendritischen Zellen . Natur DOI: 10.1038 / nature04651 (2006).

Kontakt: Jason Socrates Bardi
jbardi@niaid.nih.gov
NIH / Nationalen Institut für Allergien und Infektionskrankheiten