Diese Immunzellen können Ihr HIV-Risiko aufdecken
Diese Immunzellen können Ihr HIV-Risiko aufdecken
Anonim

Laut einer neuen Studie kann die Vielfalt der natürlichen Killerzellen (NK) im Körper einer Person mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit einer nachfolgenden HIV-Infektion verbunden sein. Forscher sagen, dass ihre Ergebnisse unerwartet waren, aber dass sie bei der Entwicklung von Bluttests nützlich sein könnten, die die Anfälligkeit einer Person für HIV bestimmen könnten.

Was ist eine natürliche Killerzelle?

Eine natürliche Killerzelle (NK) ist eine Art von Lymphozyten (weiße Blutkörperchen), deren Funktion für das Immunsystem entscheidend ist. Sie haben die einzigartige Fähigkeit, gestresste Zellen in Abwesenheit von Antikörpern zu erkennen, wodurch sie bemerkenswert schnell reagieren können, unabhängig davon, ob die Zellen, die sie angreifen, virusinfiziert oder tumorerzeugend sind. Sie haben sich ihren Namen verdient, weil sie die einzigen Immunzellen waren, die Krankheitserreger erkennen und zerstören können, die nicht die Biomarker enthalten, die normalerweise von anderen Immunzellen identifiziert werden.

Zu diesen Immunzellen gehören T- und B-Zellen, beides Cousins ​​der NK-Zellen. Während NK-Zellen von Natur aus auf Tumore und viral infizierte Zellen reagieren, erkennen T- und B-Zellen spezifische „nicht-eigene“Antigene auf Eindringlingen. Dadurch können sie eine maßgeschneiderte Immunantwort auf den erkannten Erreger erzeugen.

Der Vergleich zwischen diesen beiden Zellen ist entscheidend für die neue Studie, die zeigt, wie sich die Vielfalt dieser Zellen auf die HIV-Anfälligkeit des Körpers auswirkt.

Zellvielfalt – Stärke und Schwäche zugleich

Im Fall von T- und B-Zellen war die erhöhte Diversität positiv, aber die NK-Zellen erwiesen sich als anders. T-Zellen haben auf ihrer Oberfläche eine Reihe von Rezeptoren, die die Proteinschnipsel anderer Zellen erkennen – so können sie eindringende Krankheitserreger identifizieren. Die Struktur dieser einzelnen Rezeptoren variiert von Zelle zu Zelle, was es der Armee von T-Zellen ermöglicht, Hunderte Millionen potenzieller Eindringlinge zu identifizieren und zu sortieren, daher ihre Vielfalt.

NK-Zellen, die die universellen Killer sind, haben diese spezialisierten Rezeptoren nicht. Stattdessen haben sie verschiedene Kombinationen von generischen Rezeptoren, die dazu neigen, andere Zellen in zwei Kategorien zu verschieben: normal oder „gestresst“. Wenn es eine Zelle als normal identifiziert, bleibt die NK-Zelle gehemmt. Wenn es eine gestresste Zelle identifiziert, die von einer Virusinfektion bis hin zu einer Krebsmutation leiden könnte, wird sie aktiv.

Das bedeutet nicht, dass NK-Zellen nicht vielfältig sein können; sie zeigen es einfach anders als T- und B-Zellen. Wie bei T- und B-Zellen bezieht sich Diversität in Bezug auf eine NK-Zelle auf die Kombination von Rezeptoren auf ihrer Oberfläche. Anstatt jedoch die Fähigkeit zu haben, zwischen verschiedenen Pathogenen zu spezifizieren, haben alle diese Rezeptoren leicht unterschiedliche Aktivierungsschwellen.

Für das Experiment wurden NK-Zellen in einer Schale HIV und dem West-Nil-Virus ausgesetzt, und die Wissenschaftler verwendeten eine hochmoderne Technologie namens Massenzytometrie, um jede Zelle hocheffizient und organisiert zu analysieren. Sie sahen, dass die Exposition gegenüber den virusinfizierten Zellen die Vielfalt der Rezeptoren auf den NK-Zellen erhöhte, aber auch zu einer verminderten Fähigkeit zur Replikation und Abtötung führte.

"Unsere Hypothese war falsch", sagte Dr. Catherine Blish, Assistenzprofessorin für Infektionskrankheiten und geografische Medizin und leitende Autorin der Studie, in einer Erklärung. "Wir dachten nicht, dass die Diversität der NK-Zellen eine schlechte Sache wäre oder dass die Diversifizierung der NK-Zellen in dem Maße erfolgen würde, wie dies bei einer Virusexposition der Fall ist."

Die Studie zeigte auch, dass die Vielfalt der NK-Zellen zwar von Person zu Person unterschiedlich ist, die NK-Zellpopulation eines einzelnen Erwachsenen jedoch recht stabil bleibt und sich über einige Monate hinweg kaum verändert. Bei Neugeborenen zeigte eine Untersuchung von Nabelschnur-NKs jedoch, dass Neugeborene nur eine sehr geringe NK-Diversität aufweisen – höchstwahrscheinlich, weil die NK-Zelldiversifizierung im Laufe des Lebens eines Kindes stattfindet, da sie mehr Viren ausgesetzt sind, sagte Blish.

Was ist die Verbindung zu HIV?

Um die Wirkung der NK-Zelldiversität auf die HIV-Anfälligkeit beim Menschen zu testen, verwendeten die Forscher Blutproben, die für eine frühere Längsschnittstudie an schwangeren kenianischen Frauen entnommen wurden. Einige der Frauen waren positiv auf HIV getestet worden, und die Forscher konnten die NK-Zellen in ihrem Blut mittels Massenzytometrie analysieren. Sie beobachteten eine starke positive Korrelation zwischen der Vielfalt der NK-Zellen einer Frau und ihrer Wahrscheinlichkeit, sich mit HIV zu infizieren. Selbst nach Kontrolle von Alter, Familienstand, Kenntnis des HIV-Status des Partners und der Geschichte des Handels mit Sex gegen Geld oder Waren hielt die Korrelation.

Frauen mit der höchsten Diversität in ihren NK-Zellen waren 10-mal häufiger mit HIV infiziert als Frauen mit der niedrigsten Diversität.

Blish sagte, dass diese Informationen alles andere als vernachlässigbar sind. "Zum Vergleich erhöht Syphilis das Risiko, sich mit HIV zu infizieren, um das Zwei- bis Vierfache, während das HIV-Risiko beschnittener Männer um den Faktor 2,5 oder 3 reduziert wird", sagte sie.

Obwohl die Ergebnisse vorläufig sind, könnten sie verwendet werden, um diejenigen anzusprechen, die am dringendsten auf Virusinfektionen überwacht werden müssen. "Dies bringt die NK-Zell-Diversität als Maß für die Immunfunktion auf die Karte", sagte Blish. „Aber es war ein erster Vorstoß. Bevor wir definitiv sagen können, dass die NK-Zell-Diversität die Anfälligkeit einer Person für Infektionen vorhersagt, müssen wir diese Ergebnisse validieren, indem wir eine große Anzahl von Individuen in einer anderen Population untersuchen.

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