Fresszellen: aufregende Vielfalt
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Fresszellen: aufregende Vielfalt Johann Berger und Peter König Institut für Anatomie Hintergrund Unterschiedliche Fresszellen verteidigen die Lunge gegen eingeatmete Pathogene. Alveolarmakrophagen (AMфs) sitzen in den Lungenbläschen (Alveolen), fressen eifrig, bewegen sich kaum und können nur schlecht Hilfe holen. Sternförmige dendritische Zellen (cDCs) sind räumlich durch Bronchialepithelzellen von eingeatmeten Antigenen getrennt. Sie sind darauf spezialisiert zu den Lymphknoten (Polizeistationen) zu wandern, um dort Hilfe zu holen, indem sie T-Zellen Antigene präsentieren und so die Immunantwort programmieren. Zwei verschiedene können unterschiedliche Marschbefehle geben. In direkter Nachbarschaft befinden sich Interstitiellen Makrophagen ähnliche Zellen (IMф-LCs) (siehe Poster Franziska Hoffmann), sie sind noch unbekannt und ihre Eigenschaften unklar. Fragestellung: Welche dendritischen Zellpopulationen nehmen Antigene auf und wo gelingt ihnen das? Was verändert sich nach zusätzlicher Gabe von Hausstaubmilbenallergen (HDM)? Klinischer Bezug: Dem allergischen Asthma liegt eine chronische Entzündung der Atemwege zugrunde. Ursächlich ist auch eine Fehlprogrammierung der Immunantwort durch dendritische Zellen. •OVA DQ im grünen •Kanal Methoden Arbeitsschritte 1. GewebeAutofluoreszenz 2. DQ OVA Marker CD11c Marker CD11b Marker MHCII +/- Lungenpräparation von C57/Bl6 Mäusen Schneiden von 300µm dicken Vibratomschnitten Gabe von Modell antigen DQ OVA ex vivo/ in vivo Ergebnisse Immunhistochemische (IHC) Färbung spezifischer Marker zur Zelldifferenzierung Auswertung am Konfokal Mikroskop mit Laser-Anregung Entstehung von 3DBildern aus vielen Einzelbildern Versuchsablauf Auswertung der Antigenaufnahme über die Zeit Repräsentative Aufsicht auf Atemweg mit subepithelialen Fresszellen, begleitender Arterie und benachbarten Alveolen OVA gelangt bei in vivo Applikation unter die epitheliale Barriere. An den Atemwegen und an im Lungenparenchym verlaufenden Gefäßen (hier nicht abgebildet) zeigte sich: In vivo: DQ OVA oder DQ OVA+HDM-Applikation transtracheal, Inkubation für 1h, 2h und 4h, Ex vivo: Applikationen transtracheal/direkt auf Schnitte in Wellplatten, Inkubation 0,5h anschließende PFA-Fixierung + IHC + Auswertung. Abbildungen: Daten für Atemwege IMф-LCs sind die größte Population unter Atemwegen fressende Die Aufnahmeeffektivität steigt besonders bei CD11b+ cDCs im Laufe der Zeit und bei HDM Gabe nehmen am häufigsten + effektivsten OVA auf - - sind die zweit häufigsten/effektivsten OVA-Aufnehmer - nehmen am wenigsten + ineffektivsten OVA auf Im Interstitium zwischen den Alveolen nimmt keine Zelle Antigene auf. Jedoch: Selbst bei unphysiologisch guter Antigenerreichbarkeit ex vivo nehmen CD103+ cDCs nach 30 Minuten kein OVA auf 25% der cDCs haben direkten Kontakt zu OVA+ IMф-LCs CD11b+cDC Alveolarmakrophage Ex vivo DQ OVA Applikation auf Vibratomschnitte, fixiert nach 30 Minuten - nehmen sämtlich in Alveolen OVA auf. DQ OVA, Marker: CD11b, CD11c, MHCII Zusammenfassung: Nicht cDCs, sondern IMф-LCs nehmen subepithelial am meisten vom Modellantigen OVA auf. Sie stehen jedoch in engem Kontakt zu den cDCs an den Atemwegen. Beides lässt sich auch bei zusätzlicher Allergengabe beobachten. Ausblick: Die Aufgaben der IMф-LCs sind noch unbekannt. Mittels Untersuchungen an transgenen Mäusen, bei denen Farbstoffe an bestimmte Gene gekoppelt werden, könnte ihre Abstammung/ mögliche immunoregulatorische Aufgaben weiter erforscht werden.
