Untersuchung der zytotoxischen CD4+ T-Zellantwort in der akuten und chronischen Friend Retrovirus Infektion
CD4+ T-Zellen sind ein wichtiger Bestandteil der antiviralen Immunantwort und werden über ihre Helferfunktion definiert und charakterisiert. Auch bei der FVInfektion wurde gezeigt, dass CD4+ T-Zellen in der akuten Infektion expandieren. In der letzten Zeit wurden zunehmend Ergebnisse publiziert, die belegen, dass diese Zellen auch eine zytotoxische Funktion erfüllen können. Die Frage, ob CD4+ T-Zellen
ein zytotoxisches Potential im FV Model besitzen und wie diese Funktion von anderen Zellen des Immunsystems reguliert wird, ist von großer Bedeutung. Dies gilt besonderes deshalb, weil zunehmend klar wird, dass die Population der antigenspezifischen zytotoxischen CD8+ T-Zellen bei vielen chronischen Infektionen ihre Funktionalität verliert und somit andere Zellen ihre Funktion übernehmen müssen. Anhand der Tetramer Technologie war es möglich FV spezifische CD4+ T-Zellen nach FV Infektion zu detektieren und diese für die nachfolgende funktionelle Analyse weiter zu charakterisieren. Während der akuten Infektion expandieren CD4+ T-Zellen und produzieren proinflammatorische Zytokine, wie IFN-y oder IL-2. Nur wenige CD4+ T-Zellen produzierten das zytotoxische Molekül Granzym B. Um die hemmende Wirkung von regulatorischen CD4+ T-Zellen (Tregs) und CD8+ Effektorzellen auf Differenzierung und Funktionalität von zytotoxischen CD4+ TZellen
zu definieren, wurden diese Zellpopulationen depletiert. Es zeigte sich, dass in Abwesenheit von Tregs der Anteil FV spezifischer CD4+-und Effektor CD4+ T-Zellen signifikant erhöht war. Außerdem produzierten die CD4+ T-Zellen deutlich mehr Effektorzytokine. Die alleinige Depletion der CD8+ T-Zellen hatte in der akuten FV Infektion keinen positiven Effekt auf die Funktionalität der CD4+ T-Zellen. Die kombinierte Depletion von Tregs und CD8+ T-Zellen hatte hingegen besonders in Bezug auf die Expression von GzmB und die Zytotoxizität von CD4+ T-Zellen einen
fördernden Einfluss. Die Zytotoxizität konnte durch ko-stimulatorische Rezeptoren (CD137) verstärkt werden, was vor allem in Abwesenheit von CD8+ T-Zellen deutlich wurde. In der chronischen Infektion, welche sich durch eine konstant niedrige Viruslast und eine dysfunktionale CD8+ T-Zellpopulation auszeichnet, konnte nur eine geringe Funktionalität von CD4+ T-Zellen beobachtet werden. Die Depletion von Tregs führte
zu einer deutlichen Steigerung dieser Funktionalität. So konnte die Effektorfunktion, gemessen anhand der Zytokinexpression, sowie der Produktion von zytotoxischen Molekülen deutlich gesteigert werden.
Diese Ergebnisse zeigen, dass das zytotoxische Potential von Effektor CD4+ TZellen in der FV Infektion von CD8+ T-Zellen und Tregs beeinflusst wird. Die Induktion von zytotoxischen CD4+ Effektorzellen könnte einen erfolgversprechenden Ansatz für die zukünftiger Therapie chronischer Viruserkrankungen darstellen.
CD4+ T-cells are an integral part of the antiviral immune response and are defined and characterized by their helper function. As in other infection models, it was shown for the FV-Infection that CD4+ T-cells expand during the acute phase of infection. An increasing amount of recent publications shows that these cells have an additional cytotoxic function. The question if CD4+ T-cells indeed have a cytotoxic function in the FV-infection and how this function is controlled by other cells of the immune system is of major importance. Especially because it becomes more and more clear that cytotoxic CD8+ T-cells lose functionality during the chronic phase of infection and therefore other cells need to take over this function. By using the tetramer technology it was possible to detect FV specific CD4+ T-cells and to characterize them for the following analysis. CD4+ T-cells expand during the acute phase of infection and produce proinflammatory cytokines like IFN-y or IL-2. Only few CD4+ T-cells produced the cytotoxic molecule Granzym B. To define the
inhibitory function of Tregs and CD8+ T-cells on the differentiation and functionality of cytotoxic CD4+ T-cells, these cell populations were depleted. In the absence of Tregs the amount of FV-specific- and effector CD4+ T-cells increased significantly. In addition the amount of cytokines produced by CD4+ T-cells was increased. Single depletion of CD8+ T-cells did not have any positive effect on the functionality of CD4+ T-cells. In contrast double depletion of Tregs and CD8+ T-cells did have a positive
effect on the functionality of CD4+ T-cells, particularly on the expression of GzmB and cytotoxicity. Beyond that, the cytotoxicity was increased by co-stimulatory receptors (CD137) especially in the absence of CD8+ T-cells.
In the chronic Infection, which is characterized by a constantly low level of virus load and a dysfunctional CD8+ T-cell population, only low functional CD4+ T-cells were observed. Depletion of Tregs clearly increased the functionality of CD4+ T-cells. The effector function characterized by the expression of cytokines as well as the
production of cytotoxic molecules was increased considerably.
These results show thet the cytotoxic potential of effector CD4+ T-cells in the FVinfection is affected by Tregs and CD8+ T-cells. The induction of cytotoxic effector CD4+ T-cells might be a promising strategy for the therapy of chronic viral infections.
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