Dokument: Untersuchung der Rolle von Interleukin 7 und des löslichen Interleukin-7-Rezeptors in der T-Zellantwort auf Tuberkulose

Titel:Untersuchung der Rolle von Interleukin 7 und des löslichen Interleukin-7-Rezeptors in der T-Zellantwort auf Tuberkulose
Weiterer Titel:Investigation of the role of interleukin 7 and soluble interleukin 7 receptor in the T cell response to tuberculosis infection
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20240327-110446-4
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Rimpler, Jens [Autor]
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Dateien vom 25.03.2024 / geändert 25.03.2024
Beitragende:Prof.Dr. Jacobsen, Marc [Gutachter]
PD Dr. rer. nat. Floß, Doreen [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Die Tuberkulose (Tb) ist eine durch Mykobakterien verursachte
Infektionskrankheit. Nach Exposition kommt es je nach Immunkompetenz zu
einer akuten oder latenten Erkrankung. In einigen Fällen kann eine Infektion
gänzlich vermieden werden. Für eine effiziente Immunantwort bedarf es einem
komplexen Zusammenspiel von Makrophagen, T-Zellen und verschiedenen
Zytokinen. Aktivierte T-Zellen sezernieren hierbei Interferon Gamma (IFN-γ) und
Tumornekrosefaktor Alpha (TNF-α), die wiederrum Makrophagen aktivieren und
somit eine erfolgreiche Eliminierung der Mykobakterien ermöglichen. Interleukin
(IL)-7 ist eines der wichtigsten Zytokine in der Homöostase und Aktivierung von
T-Zellen. Bekannt ist, dass es bei Autoimmunerkrankungen und chronischen
viralen Infektionen zur eingeschränkten Funktionalität von T-Zellen mit
beeinträchtigter T-Zellantwort auf IL-7 einhergehend mit Veränderungen der
Plasmakonzentrationen von IL-7 und des löslichen (s) IL-7 Rezeptors Alpha (sIL-
7Rα) kommt. Als Funktion des sIL-7Rα wird eine Reservoirfunktion mit
Steigerung der IL-7-Verfügbarkeit diskutiert. sIL-2Rα ist ein Parameter zur
Beurteilung der T-Zellaktivierung.
Wir untersuchten daher, ob es auch bei der Tb zu Veränderungen der sIL-2Rα-
und der sIL-7Rα-Plasmakonzentrationen kommt. In einem weiteren Schritt wurde
der Einfluss von IL-7 als Kostimulator in der Aktivierung von CD4+ T-Zellen
genauer charakterisiert. Hierfür wurden in einer Fall-/Kontrollstudie in
Plasmaproben von Tb-Patienten und gesunden Kontaktpersonen die
Konzentrationen des sIL-7Rα und des sIL-2Rα ermittelt. Des Weiteren
untersuchten wir T-Zellen gesunder Probanden auf IL-7-abhängige Effekte im
Rahmen der T-Zellstimulation. Wir analysierten die Expression von T-
Zellaktivierungsmarkern sowie die Sezernierung der Zytokine TNF-α, IFN-γ und
IL-2.
Die sIL-7Rα-Plasmakonzentrationen waren bei den an Tb Erkrankten initial
erniedrigt und glichen sich während der Therapie wieder den
Plasmakonzentrationen der Kontaktpersonen an. Bei den sIL-2Rα-
Plasmakonzentrationen ließ sich vor Therapiebeginn kein Unterschied zwischen
Tb-Patienten und Kontaktpersonen feststellen, jedoch fielen die
Plasmakonzentrationen der Tb-Patienten unter Therapie ab. Als Kostimulator
führte IL-7 in T-Zellkulturen zu einer stärkeren Aktivierung von T-Zellen mit
stärkerer Zytokinproduktion und zu Veränderungen der zytokinproduzierenden
Subpopulationen.
Wir schlussfolgern daher, dass es im Rahmen der Tb zu einer Beeinflussung des
IL-7-/IL-7R-Systems kommt. In Zusammenschau mit weiteren Untersuchungen
unserer Arbeitsgruppe scheint eine beeinträchtigte T-Zellantwort gegenüber IL-7
bei Tb-Patienten vorzuliegen. Gleichzeitig könnte IL-7 durch die Beeinflussung
der T-Zellaktivierung mit Veränderung des Zytokinprofils ein wichtiges Zytokin in
der T-Zell-vermittelten Immunantwort auf die Tb sein. Diese Erkenntnisse liefern
neue Ansätze für weitere klinische Untersuchungen und gegebenenfalls
Ansatzpunkte für immunmodulatorische Therapieverfahren.

Tuberculosis (Tb) is an infectious disease caused by mycobacteria. After
exposure, acute or latent disease occurs depending on immunocompetence. In
some cases, an infection can be completely prevented. A complex interplay of
macrophages, T cells and various cytokines is required for an efficient immune
response. Activated T cells secrete interferon gamma (IFN-γ) and tumor necrosis
factor alpha (TNF-α). These activate macrophages and thereby enable
successful elimination of mycobacteria. Interleukin (IL)-7 is one of the most
important cytokines in T cell homeostasis and activation. It is known that
autoimmune diseases and chronic viral infections result in impaired functionality
of T cells with impaired T cell response to IL-7. This is accompanied by changes
in plasma concentrations of IL-7 and soluble (s) IL-7 receptor alpha (sIL-7Rα). As
role of sIL-7Rα, a reservoir function with increased IL-7 availability is discussed.
sIL-2Rα is a parameter to measure T cell activation.
We therefore investigated whether changes in sIL-2Rα and sIL-7Rα plasma
concentrations also occur in Tb. In a further step, the influence of IL-7 as a co-
stimulator in the activation of CD4+ T cells was characterized. For this purpose,
the concentrations of sIL-7Rα and sIL-2Rα were determined in a case/control
study in plasma samples from Tb patients and healthy contacts. Furthermore, we
examined T cells from healthy subjects for IL-7-dependent effects in the context
of T cell stimulation. We analyzed the expression of T cell activation markers and
the secretion of the cytokines TNF-α, IFN-γ, and IL-2.
Plasma concentrations of sIL-7Rα were initially decreased in subjects with Tb
and returned to the plasma concentrations of contacts during therapy. There was
no difference in sIL-2Rα plasma concentrations between Tb patients and
contacts before the start of therapy, but plasma concentrations of Tb patients
decreased during therapy. As a co-stimulator, IL-7 in T cell cultures caused an
increased activation of T cells with enhanced cytokine production and changes in
cytokine-producing subpopulations.
We therefore conclude that there is an involvement of the IL-7/IL-7R system in
the context of Tb. In synopsis with further studies of our research group, an
impaired T cell response to IL-7 seems to be present in Tb patients. At the same
time, IL-7 might be an important cytokine in the T cell-mediated immune response
to Tb by affecting T cell activation with alteration of the cytokine profile. These
findings provide new approaches for further clinical investigation and, potentially,
starting points for immunomodulatory therapies.
Lizenz:Creative Commons Lizenzvertrag
Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:27.03.2024
Dateien geändert am:27.03.2024
Promotionsantrag am:22.02.2023
Datum der Promotion:19.03.2024
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