Functional analyses of porcine T-cell responses upon viral infections
- Lessons learned from pigs as natural hosts and biomedical models -
bearbeitet am Institut für Immunologie
T-Zellen sind Teil des adaptiven Immunsystems und in der Lage spezifische Abwehrreaktionen gegen eine Vielzahl von Erregern aufzubauen. Porzine T-Zellen, also T-Zellen des Schweins, und ihre Reaktionen auf virale Infektionen sind noch nicht in dem Maße verstanden wie ihre Pendants in Mensch und Maus. In meiner Arbeit spielten zwei Viren eine zentrale Rolle: Influenza-A-Virus (IAV) und das Virus der Afrikanischen Schweinepest (African swine fever virus, ASFV). ASFV befällt nur Schweine und löst eine sehr schwere und oft tödliche Erkrankung aus. Infektionen mit IAV klinisch meist unauffällig, dafür aber zwischen Schweinen und Menschen übertragbar. Hier sind Schweine auch als biomedizinisches Modell für humane Infektionen untersucht worden, weil sie neben der vergleichbaren Anfälligkeit für IAV-Infektionen auch physiologisch und immunologisch hohe Ähnlichkeiten zum Menschen aufweisen.
Aus der Arbeit sind neun wissenschaftliche Publikationen hervorgegangen. In diesen konnten wir z.B. zeigen, dass die lokale und systemische T-Zell-Antwort auf IAV-Infektionen in Schweinen vergleichbar mit der Reaktion in Menschen ist, was die Eignung von Schweinen als biomedizinisches Modell unterstreicht. Darüber hinaus konnten die ersten grundlegenden immunologischen Einblicke in Infektionen mit moderat und hoch-virulenten ASFV gezeigt werden. Auch eine bisher kaum untersuchte Subpopulation porziner T-Zellen, invariante Natürliche Killer-T-Zellen, konnten wir detailliert charakterisieren und für weitere Untersuchungen verfügbar machen.
Für diese Untersuchungen nutzten wir vor allem die multiparametrische Durchflusszytometrie, die es ermöglicht, zeitgleich verschiedene Populationen und Eigenschaften porziner T-Zellen während der Infektion in derselben Probe zu untersuchen. Während meiner Arbeit habe ich dabei die aktuell umfangreichsten Protokolle für porzine T-Zellen etabliert, die mit derzeit 14 Parameter die technischen Möglichkeiten der verfügbaren Geräte ausreizen und dank der Publikationen auch anderen Forschenden zur Verfügung stehen.
Ich danke dem Förderverein vielmals für diese Auszeichnung und die damit verbundene Würdigung meiner Arbeit. An dieser Stelle möchte ich auch dem Europäischen Sozialfond für die Finanzierung und allen KollegInnen am FLI und den beteiligten externen Instituten danken, ohne die diese Arbeit nicht möglich gewesen wäre.
Abbildung: Für die Untersuchung porziner T-Zellen wurden Blut- und Gewebsproben von naiven oder mit Influenza-A-Viren (IAV) bzw. dem Virus der Afrikanischen Schweinepest (African Swine Fever Virus, ASFV) infizierten Tieren im Labor aufbereitet, um die enthaltenen Immunzellen zu isolieren. Diese wurden dann mit spezifischen Antikörpern gegen Strukturen auf oder in den Zellen markiert. Dank der an die Antikörper gebundenen Fluoreszenzfarbstoffe können die markierten Zellen im Durchflusszytometer detektiert und analysiert werden. Mit den in meiner Arbeit etablierten Protokollen und den vorhandenen technischen Möglichkeiten können derzeit bis zu 14 Parameter zeitgleich analysiert werden. So können neben diversen Subpopulationen z.B. auch die Aktivierung und weitere Eigenschaften der Zellen während der Infektion untersucht werden.
Abb.: A. Schäfer (Created with BioRender.com)