Entdeckung weißer Blutkörperchen, die das Überleben von Organtransplantationen verbessern können

Entdeckung weißer Blutkörperchen, die das Überleben von Organtransplantationen verbessern können
Entdeckung weißer Blutkörperchen, die das Überleben von Organtransplantationen verbessern können
Anonim

Eine neue Untergruppe von Zellen des Immunsystems wurde identifiziert, die dazu beitragen kann, die Abstoßung von Spendergewebe auf so hochspezifische Weise zu verhindern, dass andere Teile des Immunsystems nicht betroffen sind.

Ein Forscherteam des Toronto General Hospital und der University of Toronto hat seine Ergebnisse in der Juli-Ausgabe 2000 von Nature Medicine veröffentlicht. Unter der Leitung von Li Zhang, Ph.D., Senior Staff Scientist am Toronto General Hospital Research Institute, Multi Organ Transplant Program und Assistant Professor in der Abteilung für Labormedizin und Pathobiologie an der University of Toronto, demonstrierte das Team dies an Mäusen Arten von T-Lymphozyten (weiße Blutkörperchen) sind in der Lage, andere weiße Blutkörperchen im Immunsystem, sogenannte Killer-T-Zellen, zu regulieren, die Transplantatgewebe angreifen und zerstören, die sie als fremd erkennen.

"Wissenschaftler träumen davon, Transplantationspatienten letztendlich eine Entdeckung anbieten zu können, die den Erfolg der Transplantation verbessern könnte", erklärte Dr. Zhang. „Ich bin begeistert von unserer Arbeit, weil ich das große Potenzial für den klinischen Einsatz in der Zukunft sehe. Wir konnten einen Weg finden, die Immunantwort gezielt zu kontrollieren, und dies könnte für die Zukunft besser verträgliche Transplantationen und eine wirksame Eindämmung bedeuten von Autoimmunerkrankungen, alles ohne den Einsatz giftiger und teurer Medikamente."

`Transplantationstoleranz'Ein besseres Verständnis dafür, wie am besten sichergestellt werden kann, dass Organe erfolgreich transplantiert werden können, ist weltweit ein heißes Forschungsthema. Die Essenz dieser als „Transplantattoleranz“bezeichneten Arbeit besteht darin, wie das körpereigene Immunsystem dazu gebracht werden kann, fremdes Gewebe als sein eigenes zu akzeptieren, während es den Körper dennoch gegen Bakterien, Viren und Krebszellen verteidigt. Die Antwort auf dieses wissenschaftliche Problem zu finden, ist der heilige Gral der Transplantationsforschung.Derzeitige Transplantatempfänger müssen für den Rest ihres Lebens starke Medikamente einnehmen, die das gesamte Immunsystem unterdrücken und sie weitaus anfälliger für Infektions- und bösartige Krankheiten machen.

Dr. Zhang begann ihre Forschungsreise mit der Untersuchung von Mäusen, denen eine Transfusion weißer Blutkörperchen von anderen Mäusen verabreicht wurde. Als den transfundierten Mäusen dann ein Hauttransplantat von denselben Mäusen verabreicht wurde, die die weißen Blutkörperchen gespendet hatten, stellte Dr. Zhang fest, dass das Transplantat nicht abgestoßen wurde. Die entscheidende Frage blieb jedoch: Welche weißen Blutkörperchen waren dafür verantwortlich, die Immunantwort zu regulieren, damit das Transplantat nicht abgestoßen wurde? Die Suche nach Zellen, die Transplantattoleranz von einer Maus auf eine andere übertragen können, ist seit Jahrzehnten ein schwieriges Problem. Niemand war bisher in der Lage, solche Zellen zu identifizieren und zu klonen oder zu charakterisieren, wie sie funktionieren.

`Neuartige Untergruppe von T-Zellen'Dr. Zhangs Team klonierte T-Zellen unter verschiedenen Bedingungen und untersuchte viele T-Zellen, um zu sehen, welche Typen die regulatorische Wirkung hatten.Durch diesen detaillierten und sorgfältigen Prozess konnten Dr. Zhang und ihr Team eine neue Untergruppe von T-Zellen namens CD4-CD8-doppelt negative regulatorische T-Zellen identifizieren. An dieser Identifizierung arbeiteten mit Dr. Zhang die Postdoktoranden Zhu-Xu Zhang und LimingYang sowie Kevin Young, ein Ph.D. Student im Labor von Dr. Zhang. Sie fanden heraus, dass die neuartigen T-Zellen eine einzigartige Kombination von Zelloberflächenmarkern und Zytokinen oder Zellsekreten exprimieren, die als Signale an Immunzellen wirken, wodurch sie sich von allen zuvor beschriebenen Untergruppen von T-Zellen unterscheiden. Die neu identifizierten T-Zellen, die in der Milz von Mäusen gefunden werden, sind in der Lage, nur die T-Zellen zu lokalisieren und zu töten, die normalerweise transplantiertes Gewebe angreifen würden

Dr. Zhangs Team stellte fest, dass CD4-CD8-Zellen, sobald die richtigen Bedingungen geschaffen wurden, diese aktivieren und vermehren und dann spezifisch CD8+-T-Zellen hemmen, die Killerzellen, die fremde Materialien angreifen und zerstören. Während einer typischen Immunantwort erkennt ein Rezeptor oder eine „Erkennungsstelle“auf der Oberfläche von Killer-T-Zellen ein Antigen oder einen fremden Eindringling und bindet daran.Dieser Prozess aktiviert die Killer-T-Zelle, um das Fremdmaterial wie Gewebe eines gespendeten Organs zu zerstören.

`Eine Art Köder'Aber wenn die CD4-CD8-Zellen aktiviert werden, können sie in diesen Prozess eingreifen, um die Zerstörung des Spendergewebes zu verhindern, indem sie als eine Art Köder für die Killerzellen wirken. Beide Zelltypen, die CD4-CD8-Zellen und die Killer-T-Zellen, sind in der Lage, dasselbe Antigen, das Gewebe des fremden Organs, zu erkennen und daran zu binden. Wenn die CD4-CD8-Zellen aktiviert werden, sind sie in der Lage, ein Antigen aus dem Spendergewebe zu leihen und es auf ihrer Oberfläche zu platzieren. Die Killer-T-Zellen wiederum erkennen diesen Fremdstoff auf der Oberfläche der CD4-CD8-Zellen, binden daran und werden dabei zerstört. Diese Kettenreaktion führt zu einer gehemmten Immunantwort auf das Gewebe des Spenderorgans. Das Spendergewebe bleibt daher von den Killer-T-Zellen unversehrt. Und der Rest des Immunsystems bleibt intakt, um Infektionen, Viren und andere Eindringlinge abzuwehren.

"Diese Ergebnisse sind aufregend und werden nicht nur für Transplantationsempfänger relevant sein, sondern auch für Patienten mit Autoimmunerkrankungen, einschließlich Arthritis, Diabetes und entzündlichen Erkrankungen des Darms", sagte Dr. Gary Levy, Direktor von Multi Organ Transplantationsprogramm am Toronto General Hospital, University He alth Network. „Die Fähigkeit, die Immunantwort des Wirts ohne toxische immunsuppressive Medikamente zu modifizieren, ist ein Ziel, nach dem Immunologen lange gesucht haben, und die Arbeit von Dr. Zhang bringt uns diesem Ziel näher.“

Toronto General Hospital ist zusammen mit dem Toronto Western Hospital und dem Princess Margaret Hospital Partner des University He alth Network. Diese Lehrkrankenhäuser sind der University of Toronto angegliedert. Aufbauend auf den Stärken und dem Ruf jedes dieser bemerkenswerten Krankenhäuser vereint das University He alth Network die Talente, Ressourcen, Technologien und Fähigkeiten, die es zu einem international führenden Unternehmen in den Bereichen Gesundheitsversorgung, Forschung und Lehre machen.

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