Veränderungen des Immunsystems im Alter

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1 Veränderungen des Immunsystems im Alter Prof. Ulrich Sack Institut für Klinische Immunologie und Transfusionsmedizin Universitätsklinikum Leipzig Immunseneszenz Altersabhängige Restrukturierung nahezu aller Komponenten Teil eines kontinuierlichen Entwicklungsprozesses Veränderte Regulationsmechanismen und systemische Interaktionen Wechselwirkung mit anderen Organsystemen 1

2 Veränderungen des Immunsystems Veränderungen der Lymphozyten Verändertes in vivo-environment: Proteasomfunktion (Antigenpräsentation) Membranviskosität (Signalsysteme) Lymphozytenhoming (Rezeptorausprägung) Redoxbalance (natürliche Immunität; Effektormechanismen) Stressantwort Veränderungen der Lymphozyten (Lebensalter / Zellen pro mm³) Alter CD3 CD4 CD8 B NK

3 Veränderungen der T-Lymphozyten Übergang von naiven zu Memory-Zellen bei gleichzeitiger Alterung durch repetitive Stimulation, aber auch genetisch fixiert T-Zell-Reifung im Thymus reduziert Änderung der Adhäsion: Abnahme der Expression von CD44 Zunahme der Expression von CD62L Verschiebung von TH1 zu TH2 Veränderungen der T-Lymphozyten Verschiebung von naiven zu Memory-T-Zellen im peripheren Blut (%) Alter CD4 naiv CD4 mem CD8 naiv CD8 mem

4 Veränderungen der T-Lymphozyten Umverteilung von naiven und Memory-Zellen in den Organen Knochenmark Thymus Milz jung alt jung alt jung alt naive T H Memory-T H Die Zellpopulationen verteilen sich im Altersgang um. Veränderungen der T-Lymphozyten Sekretion von Zytokinen durch T-Zell-Klone (in pg/ml nach 24 h Stimulation) IL-2 IL-4 IL-10 IFN-γ Jugend 580±190 50±45 75±66 620±390 Alter 25±37 40±35 450± ±280 4

5 Veränderungen der Lymphozyten Alterung durch wiederholte Stimulation durch verschiedene Einflüsse bei der Rezirkulation zwischen Blut, lymphatischen Organen und Geweben. Veränderungen der T-Lymphozyten Alterung der Lymphozyten: Telomerlänge verkürzt sich und damit die Teilungsfähigkeit Telomerlänge Alter (Jahre) 5

6 Veränderungen der T-Lymphozyten Die T-Zell-Reifung ist reduziert und verläuft effizienter Veränderungen der T-Lymphozyten Die Membran-Viskosität nimmt mit dem Alter ab 6

7 Veränderungen der T-Lymphozyten Die Proliferation auf β-amyloid nimmt mit dem Alter zu, ohne dass ein Mb. Alzheimer bestünde - das könnte ein Hinweis auf protektive Wirkungen der T- Zell-Reaktivität sein. Veränderungen der T-Lymphozyten Die T-Zell-Hilfe für die B-Zell-Funktion nimmt ab IgM IgG Durch die nachlassende T-Zell-Hilfe werden im Alter weniger Immunglobuline nach Stimulation synthetisiert als in der Jugend. Daraus resultieren eine schlechtere Infektabwehr und auch ein schlechteres Ansprechen auf Impfstoffe, insbesondere gegenüber kapselbildenden Bakterien (Pneumokokken!). 7

8 Veränderungen der B-Lymphozyten Zunahme im Knochenmark Abnahme in der Zirkulation Geringere Bildung von Keimzentren Zunahme CD5+ B-Zellen (Zusammenhang auch mit MGUS) Veränderungen der Antikörperspezifitäten und des Antikörperrepertoires Erhöhte Inzidenz von Autoantikörpern Veränderungen der B-Lymphozyten Geringere Bildung von Keimzentren In der Milz (hier von Mäusen) werden mit zunehmendem Alter weniger Keimzentren (GC) mit weniger Zellen gebildet. 8

9 Veränderungen weiterer Zellen Zunahme von NK-Zellen erhöhte Zirkulation dendritischer Zellen Aktivierung von Monozyten erhöhte Zytokinsekretion durch Makrophagen Granulozyten mit geringerer Phagozytoseund Oxidative-Burst-Aktivität Konsequenzen der Immunseneszenz Erhöhte Infektgefährdung, -häufigkeit und -schwere durch immunologisches Remodelling verringertes Ansprechen auf Vakzinierungen und Immuntherapien Wiederauftreten latenter Infekte (CMV) Erhöhte Inzidenz von Autoantikörpern (resultiert nicht immer in vermehrter Erkrankung wegen reduzierte Zytokinspiegel, hormoneller Veränderungen und bei Frauen zunehmender Treg) 9

10 Autoantikörper Darstellung der Häufigkeit von Autoantikörper-positiven Individuen in der Normalbevölkerung. Die niedrigste Prävalenz wird in der Altersstufe der Jährigen gefunden. Ab etwa dem 65. Lebensjahr kommt es dann zu einem kontinuierlichen Anstieg, der nicht nur die Häufigkeit der positiven Individuen sondern auch die durchschnittlichen Titerhöhen betrifft. Eine Geschlechtspräferenz für dieses Phänomen besteht nicht. Sport kann die Immunseneszenz verlangsamen 10