CD8+ zytotoxische T Zellen beeinflussen die metabolische Aktivität von dendritischen Zellen im Knochenmark bei Sepsis

Fragestellung Sepsis erhöht die Anfälligkeit gegenüber Sekundärinfektionen. Eine Ursache hierfür ist eine “funktionelle Umprogrammierung” von neu gebildeten Immunzellen, wie z.B. dendritische Zellen (DCs) und Monozyten, im Knochenmark. Nach zökaler Ligation und Punktion (CLP) in der Maus (Modell der humanen Sepsis) werden DCs im Knochenmark gebildet, die vermehrt Interleukin (IL) 10 bilden und darüber spezifische Immunantworten hemmen. Außerdem steigt die Anzahl aktivierter T Zellen im Knochenmark an. Des Weiteren ist bekannt, dass Toll-like Rezeptor (TLR) 2 knockout (ko) Tiere vor Sekundärinfektionen nach CLP geschützt sind. In dieser Studie wurde der Zusammenhang zwischen T Zellen im Knochenmark und veränderter Bildung von DCs bei Sepsis untersucht.

Methodik Weibliche BALB/c Mäuse wurden einer CLP oder Sham-Operation unterzogen. Je nach experimentellem Setup wurden CD8+ zytotoxische T Zellen aus Wildtyp (WT) oder TLR2 ko Tieren vor Operation i.v. in WT Tiere appliziert. Nach 24 Std. wurde das Knochenmark isoliert, die T Zellen durchflusszytometrisch analysiert und das Transkriptom der Knochenmarkzellen mittels RNA Array bestimmt. Vier Tage nach Operation wurden DCs aus dem Knochenmark in vitro generiert und mit CpG (TLR9 Ligand) stimuliert. Zytokinsekretion und metabolische Aktivität wurden mittels ELISA bzw. Seahorse Analysen bestimmt.

Ergebnisse und Schlussfolgerung Innerhalb von 24 Std. nach CLP stieg die Anzahl von CD8+ T Zellen im Knochenmark von WT sowie von TLR2 ko Tieren an, aber nicht in der Milz. Diese CD8+ T Zellen zeigten eine erhöhte Expression des Aktivierungsmarkers CD69. Jedoch exprimierten CD8+T Zellen aus WT Tieren weniger IFN-g als CD8+ T Zellen aus TLR2 ko Tieren. Entsprechend induzierte der adoptive Transfer von TLR2 ko CD8+T Zellen in WT Tiere vermehrt IFN-g-abhängige Gene im Knochenmark nach CLP. DCs, die aus dem Knochenmark nach Transfer von TLR2ko T Zellen und anschließender CLP generiert wurden, wiesen eine höhere Aktivität der Glykolyse im Verhältnis zur oxidativen Phosphorylierung auf. Die Hemmung der Glykolyse durch 2-Deoxyglukose reduzierte die IL-10 Sekretion der DCs.

CD8+ T Zellen werden in der Frühphase der Sepsis aktiviert und akkumulieren im Knochenmark. Dort vermitteln sie die “funktionelle Umprogrammierung” von neu gebildeten DCs indem sie deren metabolische Aktivität verändern.

Stichwörter Sepsis, Immunsuppression, Knochenmark, dendritische Zellen,T Zellen

Publication History

Article published online:
15 October 2020