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Regulatorische T-Zellen und T-Zell-Apoptose nach schwerem Gebetrauma
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Published: | September 28, 2006 |
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Fragestellung: Das schwere Gewebetrauma führt zu einer akuten Aktivierung des Immunsystems mit nachfolgender Immunsuppression. An dieser scheint eine gestörte Regulation des programmierten Zelltodes (Apoptose) in T-Lymphozyten wesentlich beteiligt zu sein. Darüberhinaus wird eine verminderte Funktion von Immunzellen mit immunregulatorisch und immunsuppressiv wirksamen CD4+ CD25+ regulatorischen T-Zellen (Treg) in Verbindung gebracht. Um die posttraumatische Immunsuppression besser zu erklären, wurde die Apoptose von T-Lymphozyten sowie die Rolle regulatorischer T-Zellen nach schwerem Gewebetrauma untersucht.
Methodik: Periphere T-Lymphozyten aus dem Vollblut von 14 gesunden Probanden sowie 16 Trauma-Patienten (ISS > 17) wurden an den Tagen 0, 1, 3, 5 durch Negativselektion isoliert und hinsichtlich ihrer Apoptoserate, verschiedener Kaspase-abhängiger Apoptosewege sowie funktionell charakterisiert. Dies erfolgte über den Nachweis einer DNA-Fragmentation durch TUNEL-Färbungen, durchflusszytometrischen Messungen von Apoptoserezptoren (CD120, CD95) und Aktiverungsmarkern (CD25, CD69) auf den jeweiligen CD4+/CD8+-Subpopulationen sowie über die Bestimmung von Annexin-V. Zusätzlich wurden die Neuropilin-1(Nrp-1)-Expression, die Aktivität der Effektor-Kaspasen-3/7 sowie die mitochondrialen Proteine Bax, Bcl-2 inklusive ihrer entsprechenden mRNA-Expression untersucht.
Ergebnisse: Die Anzahl peripherer T-Lymphozyten ist posttraumatisch (Tag 1, 3, 5) im Vergleich zu gesunden Kontrollprobanden signifikant verringert. Das schwere Gewebetrauma führt zu einer signifikant erhöhten Expression der Apoptoserezeptoren CD95 sowie 120a auf CD4+ und CD8+ T-Zellsubpopulationen innerhalb der ersten Tage nach Trauma. Dies korreliert mit einem signifikant erhöhten Annexin-V-Nachweis, einer signifikant gesteigerten Kaspase-3/7-Aktivität sowie der entsprechenden DNA-Fragmentation im Zellkern, verglichen mit isolierten T-Zellen gesunder Probanden. Die mitochondrialen Proteine Bax und Bcl-2 bleiben hinsichtlich ihrer mRNA- und Protein-Expression unverändert und korrelieren mit einer gleich bleibenden Kaspase-9-Aktivität auf Kontrollniveau. Beide T-Zell-Subpopulationen weisen eine unterschiedliche Expression von Aktivierungsmarkern auf. Dabei zeigt CD25 eine signifikant erhöhte Expression, wohingegen CD69 unverändert bleibt. Durch schweres Gewebetrauma werden CD4+ CD25+ regulatorische T-Zellen in Trauma-Patienten (Tag 0, 1, 3, 5) induziert, welche den spezifischen Treg-Marker Nrp-1 exprimieren.
Schlussfolgerungen: Die posttraumatische Apoptose peripherer CD4+ und CD8+ T-Lymphozyten verläuft Caspase 3/7-abhängig und rezeptorvermittelt (CD95/CD120a) ohne Beteiligung des Mitochondriums. Diese Ergebnisse sowie der erstmalige Nachweis CD4+ CD25+ regulatorischer T-Zellen können eine posttraumatische Immunsuppression nach schwerem Gewebetrauma erklären.