Eine seltene Immunzelle ist ein Vermögenswert und eine Verbindlichkeit bei der Bekämpfung von Infektionen

Anonim

Die gleiche Eigenschaft, die eine seltene Immunzelle unschätzbar zur Bekämpfung einiger Infektionen macht, kann auch von anderen Krankheiten ausgenutzt werden, um Schaden anzurichten, wie zwei neue Studien zeigen.

In Online-Publikationen in Immunity veröffentlicht Wissenschaftler der Washington University School of Medicine in St. Louis zeigen, dass die Zellen, bekannt als CD8 Alpha + dendritische Zellen (CD8a + DCs) kann helfen, den Körper zurückschlagen Infektion durch einen gemeinsamen Parasiten, aber die gleichen Zellen kann von einem Bakterium entführt werden, um die Abwehrkräfte des Körpers zu dezimieren.

Die Eigenschaft, die die Zellen sowohl zu einem Vermögenswert als auch zu einer Verbindlichkeit macht, ist die Art, wie sie andere Immunzellen alarmieren und sie dazu veranlassen, Eindringlinge anzugreifen. CD8a + DCs können den Alarm in einer Weise auslösen, die besonders hilfreich ist, um die Verkleidung von Eindringlingen zu entfernen. Aber dieser Prozess braucht Zeit, und Listeria- Bakterien können diese Verzögerung nutzen, um Chaos in der Milz zu verursachen.

"Da wir herausgefunden haben, wie nützlich diese Zellen bei der Bekämpfung verschiedener Infektionen sein können, haben sich Forscher gefragt, warum sie so selten sind", sagt Kenneth Murphy, PhD, der Eugene L. Opie, erster hundertjähriger Professor für Pathologie und Immunologie. "Dies könnte der Grund dafür sein, dass - die Übertragung auf eine defensive Strategie Möglichkeiten für Gegenstrategien eröffnet, die diese ausnutzen."

CD8a + DCs machen etwa 10 Prozent aller dendritischen Zellen im Körper aus. Durch die Untersuchung der grundlegenden Funktionen dieser Zellen legen Wissenschaftler die Grundlagen, um sie zur Bekämpfung von Infektionen einzusetzen. Die Zellen scheinen auch für einige Krebsimpfstoffe unentbehrlich zu sein, die die Kraft des Immunsystems nutzen, um Tumore zu bekämpfen.

Murphy, der ein Howard Hughes Medical Institute Investigator ist, schuf zuvor genetisch veränderte Mäuse, in denen CD8a + DCs selektiv eliminiert werden konnten. Durch den Vergleich dieser Mäuse mit normalen Mäusen haben Murphy und seine Mitarbeiter gezeigt, dass CD8a + DCs essentiell sind, um die Abwehrkräfte des Körpers gegen virale Infektionen zu stimulieren.

Viren versuchen oft, sich zu tarnen, um Verteidigern auszuweichen, aber CD8a + DCs können charakteristische Teile eines Virus extrahieren und auf ihrer Oberfläche anzeigen. Andere Zellen können auch diese Anzeigen machen, aber CD8a + DCs tun dies auf eine Weise, die hilft, Verkleidungen zurück zu ziehen, was andere Immunzellen dazu veranlasst, zusätzliche Kopien des Virus aufzuspüren und sie zu töten.

In einer der neuen Studien zeigte die Doktorandin Mona Mashayekhi, dass CD8a + -DCs früh auf eine Infektion mit dem Toxoplasma gondii-Parasiten ansprechen, der bei Patienten mit geschwächtem oder unterdrücktem Immunsystem schwere Erkrankungen verursacht. Sie fand, dass nur CD8a + DCs ein Signal produzieren, das andere Immunzellen dazu bringt, gegen den Parasiten zu kämpfen.

In der zweiten Arbeit testete Brian Edelson, MD, PhD, Assistenzprofessor für Pathologie und Immunologie, die Zellen gegen die Bakterien Listeria, die eine Lebensmittelvergiftung verursachen können. Er entdeckte, dass CD8a + DCs die Listeria- Infektion verschlimmern könnten.

" Listeria mag es, in Immunzellen zu gelangen, indem sie einen Weg nutzt, der normalerweise dazu führt, dass die Bakterien in Mülldeponien in der Zelle sterben", erklärt Murphy. "Aber dieser Weg wird in CD8a + DCs verlangsamt, um sicherzustellen, dass sie einen Teil des Eindringlings für andere Immunzellen behalten können."

Die Forscher beobachteten, wie Listeria diese Verzögerung nutzte, um in CD8a + DCs zu gelangen, als sie in die Milz eintraten, wo Immunzellen, die noch nicht für angreifende Eindringlinge aktiviert wurden, gehalten werden. Diese Zellen sind leichte Ziele für die Bakterien, und die Infektion verschlechtert sich.

Laut Murphy sind CD8a + DCs aufgrund ihrer speziellen Fähigkeit, Immunangriffe auszulösen, für die Entwicklung von Krebsimpfstoffen auf Basis von DNA aus Tumoren essentiell. Er und der Mitarbeiter William Gillanders, MD, Professor für Chirurgie, arbeiten daran, diese Impfstoffe zu verwenden, damit Immunzellen Krebs befallen.

"Was wir beispielsweise aus grundlegenden Studien lernen, hat uns bereits ermöglicht, die Anzahl der CD8a + DCs in Mäusen zu erhöhen, bis sie etwa 30 bis 40 Prozent der dendritischen Zellen ausmachen", sagt Murphy. "Wenn wir mehr darüber erfahren, wie diese Zelle mit anderen Immunzellen interagiert, können wir effektive Krebsimpfstoffe herstellen."