B-Zellen spielen eine wichtige Rolle bei der Abwehr des Körpers während einer Influenza-Infektion. Es werden zwei Arten von B-Zell-Reaktionen beobachtet: B-Zellen, die sich in Antikörper-produzierende Zellen differenzieren und bei der Bekämpfung der aktuellen Infektion helfen, sowie B-Zellen, die sich in Lungengewebe ansässige Gedächtnis-B-Zellen (Lung-BRMs) differenzieren und eine erste Verteidigungslinie bei zukünftigen Infektionen bilden.
Das Verständnis des Mechanismus hinter der Entstehung von Lung-BRMs ist wichtig für die Entwicklung besserer Grippeimpfstoffe, da aktuelle Impfstoffe bei älteren Menschen und gegen spätere Virusvarianten weniger effektiv sind. In einer Mäuse-Modellstudie, die in der Zeitschrift “Immunity” veröffentlicht wurde, fanden Forscher der University of Alabama in Birmingham (UAB) heraus, dass Interferon-Gamma (INF-γ), das von T follikulären Helferzellen (Tfh-Zellen) produziert wird, erforderlich ist, um die Differenzierung von B-Zellen in Lung-BRMs nach intranasaler Influenzainfektion einzuleiten.
Während einer Influenzainfektion sind sowohl Tfh-Zellen als auch B-Zellen in den Lymphknoten vorhanden, die die Lunge entwässern. Die UAB-Forscher stellten fest, dass die Differenzierung von Lung-BRMs früh nach der Infektion mit der Tfh-Zell-Reaktion korrelierte, insbesondere mit der Produktion von INF-γ. Bei Mäusen ohne Tfh-Zellen oder bei Behandlung mit einem Antikörper, der Tfh-Zellen blockiert, traten keine Lung-BRMs auf, was darauf hindeutet, dass die Hilfe von Tfh-Zellen für die Entwicklung von Lung-BRMs in Reaktion auf Influenza notwendig ist.
Darüber hinaus stellten die Forscher fest, dass die Produktion von INF-γ durch Tfh-Zellen entscheidend für die Lung-BRM-Reaktion ist. Mäuse, bei denen Tfh-Zellen kein INF-γ produzieren konnten, hatten eine reduzierte Häufigkeit und Anzahl von influenza-spezifischen Lung-BRMs. Ein Mangel an INF-γ-produzierenden Tfh-Zellen beeinträchtigte den immunologischen Schutz bei einer erneuten Infektion mit einem anderen Stamm von Influenza.
Die Forscher untersuchten auch, ob die IFN-γ-Signalübertragung in B-Zellen intrinsisch ist. Mäuse, bei denen B-Zellen den Rezeptor für IFN-γ oder den Transkriptionsfaktor STAT1, der für die optimale IFN-γ-Signalübertragung in B-Zellen benötigt wird, nicht hatten, wiesen nach einer Influenzainfektion verringerte Mengen an grippe-spezifischen Lung-BRMs auf. Mechanistisch förderte die IFN-γ-STAT1-Signalübertragung in B-Zellen die Expression des Transkriptionsfaktors T-bet, der für die Entwicklung von prä-Gedächtnis-B-Zellen, die den Oberflächenmarker CXCR3 exprimieren, notwendig war. CXCR3+ prä-Gedächtnis-B-Zellen differenzierten weiter zu CXCR3+ Gedächtnis-B-Zellen, die dann in die Lunge migrierten und zu Lung-BRMs wurden.
Die Ergebnisse der Studie der Forscher liefern Hinweise auf die entscheidende Rolle von INF-γ-produzierenden Tfh-Zellen bei der Entstehung von Lung-BRM-Reaktionen. Dieses Wissen kann für die Entwicklung neuer Impfstrategien verwendet werden, die eine starke Lung-BRM-Reaktion induzieren und möglicherweise zu einer verbesserten Kreuzschutzfunktion gegen Influenzavarianten führen könnten. Die Studie wurde durch Zuschüsse von den National Institutes of Health unterstützt.
Einführung
B-Zellen spielen eine entscheidende Rolle bei der Verteidigung des Körpers während einer Influenza-Infektion. Es gibt zwei Arten von B-Zell-Reaktionen: Antikörper-produzierende Zellen, die bei der Bekämpfung der aktuellen Infektion helfen, und lungenspezifische Gedächtnis-B-Zellen (lung-BRMs), die eine erste Verteidigungslinie für zukünftige Infektionen bieten.
Lung-BRMs und Grippeschutzimpfungen
Lung-BRMs sind wichtig für die Entwicklung besserer Grippeimpfstoffe, da die derzeitigen Impfstoffe bei älteren Menschen und gegen spätere Varianten des Virus weniger wirksam sind.
Rolle von Lung-BRMs
Bieten eine erste Verteidigungslinie für zukünftige Influenza-Infektionen.
Herausforderungen bei aktuellen Impfstoffen
Weniger wirksam bei älteren Menschen und gegen spätere Varianten des Virus.
Der Mechanismus hinter der Entstehung von Lung-BRMs
Das Verständnis des Mechanismus hinter der Entstehung von Lung-BRMs ist entscheidend für die Entwicklung wirksamer Grippeimpfstoffe.
Studienüberblick
Eine Mäuse-Modellstudie, durchgeführt von Forschern der University of Alabama in Birmingham (UAB).
Rolle von INF-γ bei der Differenzierung von B-Zellen in Lung-BRMs
INF-γ, das von T follicular helper Zellen (Tfh-Zellen) produziert wird, ist erforderlich, um die Differenzierung von B-Zellen in Lung-BRMs während einer intranasalen Influenza-Infektion einzuleiten.
Beobachtungen in der Studie
Die Differenzierung von Lung-BRMs korreliert mit der Tfh-Zellantwort, insbesondere der Produktion von INF-γ.
Mäuse, die über keine Tfh-Zellen verfügten oder mit einem Antikörper behandelt wurden, um Tfh-Zellen zu blockieren, sammelten keine Lung-BRMs an, was die Notwendigkeit von Tfh-Zellhilfe bei der Entwicklung von Lung-BRMs zeigt.
Rolle der INF-γ-Produktion durch Tfh-Zellen
Die INF-γ-Produktion durch Tfh-Zellen ist entscheidend für die Lung-BRM-Reaktion.
Mäuse mit Tfh-Zellen, die kein INF-γ produzieren konnten, hatten eine reduzierte Anzahl von influenza-spezifischen Lung-BRMs.
Das Fehlen von INF-γ-produzierenden Tfh-Zellen beeinträchtigte den immunologischen Schutz während einer Reinfektion mit einem anderen Influenza-Stamm.
Rolle der INF-γ-Signalisierung in B-Zellen
Untersuchung, ob die INF-γ-Signalisierung intrinsisch für B-Zellen ist.
Beobachtungen in der Studie
Mäuse, bei denen die B-Zellen den Rezeptor für INF-γ oder den Transkriptionsfaktor STAT1, der für eine optimale INF-γ-Signalisierung in B-Zellen erforderlich ist, nicht besaßen, hatten eine verminderte Anzahl von flu-spezifischen Lung-BRMs.
Die IFN-γ-STAT1-Signalisierung in B-Zellen förderte die Expression des Transkriptionsfaktors T-bet, der für die Entwicklung von vorläufigen Gedächtnis-B-Zellen mit dem Oberflächenmarker CXCR3 notwendig ist.
CXCR3 positive vorläufige Gedächtnis-B-Zellen differenzierten weiter zu CXCR3 positive Gedächtnis-B-Zellen, die in die Lungen wanderten und zu lungenspezifischen Gedächtnis-B-Zellen wurden.
Auswirkungen auf die Entwicklung von Impfstoffen
Die Ergebnisse der Forscher zeigen die entscheidende Rolle von INF-γ-produzierenden Tfh-Zellen bei der Entstehung von lungenspezifischen Gedächtnis-B-Zellantworten auf eine Influenza-Infektion.
Potentielle Impfstoffstrategien
Das aus dieser Studie gewonnene Wissen kann bei der Entwicklung neuer Impfstoffstrategien helfen, die eine starke lungenspezifische Gedächtnis-B.Zellantwort induzieren und somit einen verbesserten Kreuzschutz gegen Influenza-Varianten ermöglichen.
Schlussfolgerung
INF-γ-produzierende Tfh-Zellen spielen eine entscheidende Rolle bei der Entstehung von lungenspezifischen Gedächtnis-B-Zellantworten während einer Influenza-Infektion. Diese Erkenntnisse haben wichtige Auswirkungen auf die Entwicklung wirksamerer Grippeimpfstoffe.
Unterstützung der Studie
Die Studie wurde von Zuschüssen des National Institutes of Health unterstützt.
