Einfluss von Immunsuppressiva auf die antivirale T-Zellantwort ex vivo

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1 Aus der Universitätsklinik für Kinder- und Jugendmedizin Tübingen Abteilung Kinderheilkunde I mit Poliklinik Ärztlicher Direktor: Professor Dr. R. Handgretinger Einfluss von Immunsuppressiva auf die antivirale T-Zellantwort ex vivo Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin der Medizinischen Fakultät der Eberhard Karls Universität zu Tübingen vorgelegt von Cornelia Beate Neinhaus, geb. Schulz aus Tübingen 2011 Bibliografische Informationen digitalisiert durch

2 Inhaltsverzeichnis Einleitung Die Knochenmark- bzw. Stammzelltransplantation Allgemeine Grundlagen der Knochenmarktransplantation (KMT) Historisches zur Knochenmarktransplantation Anwendungen der Stammzelltransplantation Prinzip der Stammzelltransplantation Ablauf der Stammzelltransplantation Grundlagen dert-zell vermittelten Immunität Entwicklung und Differenzierung von T-Lymphozyten Antigenpräsentation übermhc I und MHC II Moleküle Stimulierung der T-Zellantwort T-Helferzellen Zytotoxische T-Zellen Die Graft versus Host Reaktion (GvHD) Allgemeine Grundlagen der GvHD agvhd und cgvhd Pathophysiologie der GvHD Zusammenhang zwischen GvHD und Infektionen Limitation der HSCT durch GvHD Immunsuppressive Therapie mittels Medikamente allgemeine Grundlagen Immunsuppression mittels Ciclosporin A Immunsuppression mittels Tacrolimus Immunsuppression mittels Mycophenolatmofetil Immunsuppression mittels Prednisolon Cytomegalieviren Aufbau von Cytomegalieviren Inzidenz einer Cytomegalievirusinfektion nach SZT Manifestation einer Infektion mit Cytomegalieviren Nachweis von Cytomegalieviren Mortalität einer Cytomegalieinfektion nach SZT Therapie einer Cytomegalieinfektion nach SZT Zusammenhang zwischen Immunsupression, GvHD und Infektion Adenoviren Aufbau und Infektionszyklus von Adenoviren Inzidenz einer Adenovirusinfektion nach SZT 28

3 1.6.3 Manifestation einer Infektion mit Adenoviren Nachweis von Adenoviren Mortalität einer Adenovirusinfektion nach SZT Therapie einer adenoviralen Infektion nach SZT Immuntherapie bei Adenovirusinfektionen Fragestellung 32 2 Material und Methoden Probanden Materialien Geräte sowie Glas- und Plastikmaterialien Stammlösungen Material für die Isolierung mononukleärer Zellen Material für die Zellzählung und Mikroskopie Medikamente zur Unterdrückung des Immunsystems Trägerlösungen für die Medikamente Material für die Kultur und Stimulation von T-Zellen Material für die Durchflusszytometrie Geräte, Laborartikel und Reagenzien Monoklonale Antikörper Material für den ELISPOT-Assay Laborartikel und Reagenzien Lösungen und Gemische Geräte Methoden Isolierung peripherer mononukleärer Zellen mittels Ficoll- Hypaque Hintergrundinformation Durchführung Zellzahlbestimmung Durchflusszytometrie Hintergrund Durchführung Ermittlung der intrazellulären INF y Produktion Bestimmung INF y sezernierender Zellen im ELISPOT-Test Hintergrund Durchführung 47 3 Ergebnisse Messung Antigen-spezifischer T-Zellen mittels INF y Sekretion nach ex vivo Stimulation 50

4 3.2 Screening gesunder Spender auf virusspezifische Antworten im Elispot Freisetzung von INF y nach viraler Stimulation Einfluss von Ciclosporin A (CSA) auf die antivirale T-Zellantwort ex vivo Bestimmung einer Titration der Konzentrationen von Ciclosporin A und der antiviralen T-Zellantwort mittels INF y-sekretion im Elispot Darstellung einer zeitlichen Kinetik der antiviralen T-Zellantwort von Ciclosporin A mittels INF y Sekretion im Elispot Einfluss von Tacrolimus auf die antivirale T-Zellantwort ex vivo Bestimmung einer Titration der Konzentrationen von Tacrolimus (TAC) und der antiviralen T-Zellantwort mittels INF y Sekretion im Elispot Darstellung einer zeitlichen Kinetik der antiviralen T-Zellantwort von Tacrolimus mittels INF y Sekretion im Elispot Einfluss von Mycophenolatmofetil (MMF) auf die antivirale T- Zellantwort ex vivo Bestimmung einer Titration der Konzentrationen von Mycophenolatmofetil und der antiviralen T-Zellantwort mittels INF y Sekretion im Elispot Darstellung einer zeitlichen Kinetik der antiviralen T-Zellantwort von Mycophenolatmofetil mittels INF y Sekretion im Elispot Einfluss von Prednisolon (Predn.) auf die antivirale T-Zellantwort... ex vivo Bestimmung einer Titration der Konzentrationen von Prednisolon und der antiviralen T-Zellantwort mittels INF y Sekretion im Elispot Darstellung einer zeitlichen Kinetik der antiviralen T-Zellantwort von Prednisolon mittels INF y Sekretion im Elispot Analyse der antigen-spezifischen T-Zellproliferation unter Inkubation mit Immunssuppressiva mittels CFSE- Durchflusszytometrie Absolute Reduktion der virusstimulierten Sekretion von INF y unter verschiedenen Immunsuppressiva in der CFSE- Durchflusszytometrie Relative Reduktion der virusstimulierten Sekretion von INF y unter verschiedenen Immunsuppressiva in der CFSE- Durchflusszytometrie 78

5 4 Diskussion Gesunde Spender zeigen eine spezifische T-Zell Antwort gegen CMV und ADV im Elispot Messung eines Effektes der Immunsuppressiva mittels üblicher in vitro T-Zellassays Vergleich der in vitro Spiegel und Effekte bezogen auf Konzentration und Zeit Effekt von Ciclosporin A im Elispot Effekt von Tacrolimus im Elispot Effekt von MMF im Elispot Effekt von Prednisolon im Elispot Suppressive Wirkung auf T-Helferzellen und zytotoxische T-Zellen Schlussfolgeaing und Ausblick 89 5 Zusammenfassung 90 6 Anhang Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Danksagung Lebenslauf 107