Bedeutung von hepatischen CD49a+ Natürlichen Killer Zellen für die Hepatitis C Virus Infektion
Virologie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Projekt befasste sich mit der Charakterisierung von hepatischen CD49a(+) NK Zellen im Menschen, der Verteilung von angeborenen Immunzellen (innate lymphoid cells= ILCs) des gesamten humanen Gastrointestinal-Traktes bei HIV (+) und HIV (-) Individuen sowie dem Einfluss von λ-Interferonen auf die Aktivität von NK Zellen im Kontext einer HCV Infektion. Wir konnten zeigen, dass sich hepatische CD49a(+) NK Zellen hinsichtlich der Expression des NK Zellrezeptors NKp80 in 2 distinkte Subpopulationen mit unterschiedlichen Eigenschaften teilen lässt. CD49a(+)NKp80(-) NK Zellen sind im Vergleich zu CD49a(+)NKp80(+) NK Zellen unabhängig von dem Transkriptionsfaktor Eomes und verfügen über ein geringes zytotoxisches Potential. Beide Populationen akkumulieren in pathologischen Lebern. Dabei zeigte sich, dass dies im Falle der CD49a(+)NKp80(-) NK Zellen auf Veränderungen des hepatischen Zytokinmileus mit möglicher Beteiligung der TGF-β Familie zurückzuführen ist. Das hier gewonnene Wissen über die 2 funktionell verschiedenen Subpopulationen trägt möglichweise dazu bei, den Einfluss von hepatischen CD49a(+) NK Zellen auf die Immunpathogenese bei Lebererkrankungen besser zu erforschen. Hinsichtlich der Verteilung von humanen ILCs in der Darmschleimhaut konnten wir zeigen, dass sich die Zusammensetzung des Darm-ILC-Pools zwischen den spezifischen Segmenten des Gastrointestinal-Traktes unterscheidet und vom Zytokinmilieu abhängig ist. Dabei zeigte sich bei HIV(+) Patienten eine signifikante Änderung des ILC-Pools im Darm. Unsere Daten deuten auf einen Zusammenhang zwischen dys-regulierten Darm-ILCs und Verlust der Darm- Barriere-Funktion bei der HIV-Infektion hin. Da der Verlust der Darmepithel-Integrität eine wesentliche Voraussetzung für die mikrobielle Translokation ist und ILCs an deren Aufrechterhaltung beteiligt sind stellen unsere Ergebnisse einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der HIV-assoziierten Immunaktivierung dar. Immungenetische Studien deuten auf eine funktionelle Verbindung zwischen NK Zellen und λ-Interferonen (IFN-λ) bei der Hepatitis C Virus (HCV) Infektion hin. Unsere Ergebnisse zeigen, dass sowohl zirkulierende als auch hepatische NK Zellen für den IFN-λ-Rezeptor negativ sind und nicht auf IFN-λ reagieren, was auf einen indirekten Mechanismus schließen lässt. Überraschenderweise variierte in PBMC Ko-Kultur die NK Zell-spezifische Immunantwort mit dem IFN-λ(IL28B)-Genotyp. Auch in NK Zell-Monozyten Ko-Kultur ließ sich der Effekt reproduzieren. In Blockierungsexperimenten konnten wir zeigen, dass der Effekt auf die NK Zellaktivität maßgeblich von der IL28B Genotyp-abhängigen IL-12 Produktion der Monozyten abhängt. Unsere Daten lassen eine indirekte Interaktion zwischen IL28B-Genotyp und NK- Funktionen bei der HCV Infektion vermuten, die auf eine IL28B-Genotyp abhängige Aktivierung der Monozyten zurückzuführen ist.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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HIV mono-infection is associated with an impaired antihepatitis C virus activity of natural killer cells. AIDS Lond Engl. 2016;30: 355–363
Goeser, Felix; Glässner, Andreas; Kokordelis, Pavlos; Wolter, Franziska; Lutz, Philipp; Kaczmarek, Dominik J.; Schwarze-Zander, Carolynne; Boesecke, Christoph; Strassburg, Christian P.; Rockstroh, Jürgen K.; Spengler, Ulrich; Krämer, Benjamin & Nattermann, Jacob
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IL-28B Genetic Variants Determine the Extent of Monocyte-Induced Activation of NK Cells in Hepatitis C. PLoS ONE. 2016;11
Krämer, Benjamin; Finnemann, Claudia; Sastre, Beatriz; Lutz, Philipp; Glässner, Andreas; Wolter, Franziska; Goeser, Felix; Kokordelis, Pavlos; Kaczmarek, Dominik; Nischalke, Hans-Dieter; Strassburg, Christian P.; Spengler, Ulrich & Nattermann, Jacob
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Compartment-specific distribution of human intestinal innate lymphoid cells is altered in HIV patients under effective therapy. PLOS Pathog. 2017;13: e1006373
Krämer, Benjamin; Goeser, Felix; Lutz, Philipp; Glässner, Andreas; Boesecke, Christoph; Schwarze-Zander, Carolynne; Kaczmarek, Dominik; Nischalke, Hans Dieter; Branchi, Vittorio; Manekeller, Steffen; Hüneburg, Robert; van Bremen, Tobias; Weismüller, Tobias; Strassburg, Christian P.; Rockstroh, Jürgen K.; Spengler, Ulrich & Nattermann, Jacob
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Early IFN-α signatures and persistent dysfunction are distinguishing features of NK cells in severe COVID-19. Immunity, 2021.
Krämer, Benjamin; Knoll, Rainer; Bonaguro, Lorenzo; ToVinh, Michael; Raabe, Jan; Astaburuaga-García, Rosario; Schulte-Schrepping, Jonas; Kaiser, Kim Melanie; Rieke, Gereon J.; Bischoff, Jenny; Monin, Malte B.; Hoffmeister, Christoph; Schlabe, Stefan; De Domenico, Elena; Reusch, Nico; Händler, Kristian; Reynolds, Gary; Blüthgen, Nils; Hack, Gudrun; ... & Ziebuhr, John
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HIV-associated microbial translocation may affect cytokine production of CD56bright NK cells via stimulation of monocytes. Journal of Infectious Diseases, 2022 Dec 15;jiac485 Online ahead of print.
ToVinh, Michael; Hörr, Gregor; Hoffmeister, Christoph; Dobrikova, Kristiyana; Gotter, Christina; Raabe, Jan; Kaiser, Kim M; Ahmad, Sarah; Finnemann, Claudia; Matejec, Eyleen; Hack, Gudrun; Bischoff, Jenny; Rieke, Gereon J; Schwarze-Zander, Carolynne; Boesecke, Christoph; van Bremen, Kathrin; Wasmuth, Jan-Christian; Eis-Hübinger, Anna M; Streeck, Hendrik; ... & Nattermann, Jacob
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Single-cell RNA sequencing identifies a population of human liver-type ILC1s.
Cell Reports, Vol. 42. 2023, Issue 1, 111937.
Krämer, Benjamin; Nalin, Ansel P.; Ma, Feiyang; Eickhoff, Sarah; Lutz, Philipp; Leonardelli, Sonia; Goeser, Felix; Finnemann, Claudia; Hack, Gudrun; Raabe, Jan; ToVinh, Michael; Ahmad, Sarah; Hoffmeister, Christoph; Kaiser, Kim M.; Manekeller, Steffen; Branchi, Vittorio; Bald, Tobias; Hölzel, Michael; Hüneburg, Robert; ... & Nattermann, Jacob
