Zweiphotonenmikroskopie bei der T-Zell-Aktivierung
Die Wechselwirkungen zwischen dendritischen Zellen (DZ) und T-Zellen spielen eine zentrale Rolle beim Auslösen einer Immunantwort und der immunologischen Toleranz. DZ sind spezialisierte Zellen, die Antigene in peripheren Geweben erfassen und in die drainierenden peripheren Lymphknoten (PLN) wandern, wo sie vorhandene Peptid-MHC (pMHC)-Komplexe mit naiven (nicht aktivierten) T-Zellen in Verbindung bringen. Das Ziel des zweijährigen EU-finanzierten Projekts INVIVO TCELL IMAGING bestand darin, den Beitrag einer Isoform der PI3K-Enzymfamilie zur T-Zell-Aktivierung zu untersuchen. PI3Ks sind eine Familie von verwandten intrazellulären Signalgeberenzymen. Sie sind an zellulären Funktionen wie Zellwachstum, Proliferation, Differenzierung, Motilität, Überleben und intrazellulärem Transport beteiligt, die wiederum bei Krebs eine Rolle spielen. Die am besten charakterisierte PI3K-Isoform bei der T-Zell-Rezeptor-Signalisierung ist PI3K-delta oder p110delta. Die Forscher nutzten Modellmäuse und führten an ihnen eine Zielmutation in der katalytischen Domäne von p110delta durch. Bei diesen Mäusen wurde die Lipidkinaseaktivität von p110delta vollständig aufgehoben, ohne dabei die Kinaseaktivitäten von p110alpha und p110beta zu verändern. Mithilfe von Zweiphotonenmikroskopie in vivo zusammen mit Entzündungsmodellen, Durchflusszytometrie und anderen Techniken wurde die Rolle von p110delta bei der CD4+-T-Zell-Aktivierung untersucht. Die Forscher betrachteten die nachgelagerten Wirkungen von T-Zellen, die mit oder ohne funktionierendem p110delte aktiviert wurden. Diese Analyse wurde an einem Maus-Arthritismodell durchgeführt. Die Tiere wurden durch subkutane Injektion mit methyliertem Rinderserumalbumin (mBSA) und Ovalbumin (OVA), emulgiert in Freundschem kompletten Adjuvans, immunisiert. Die Arthritis wurde durch Injektion von mBSA und OVA in das linke Kniegelenk induziert, während PBS zur Kontrolle in das rechte Kniegelenk injiziert wurde. Nach dem Auslösen von Arthritis wurden die Tiere zu verschiedenen Zeitpunkten analysiert. Die histologischen Ergebnisse zeigten ein massives Zelleninfiltrat in die Gelenke der Mäuse und die Entzündung blieb in Gegenwart von Wildtyp-T-Zellen bestehen. Auch eine massive Neutrophilenrekrutierung bereits an Tag 1 konnte beobachtet werden, wobei Monozyten an Tag 3 erschienen und bis zu Tag 14 bestehen blieben. In der Anfangsphase der Arthritis wurde die p110delta-mutante T-Zell-Population vollständig aus den Lymphknoten beseitigt, ebenso wie aus dem periartikulären Gewebe. Zusammenfassend lieferte das Projekt Daten aus einer umfassenden molekularen Analyse der entzündlichen Wirkung von p110delta.