Labor für Fischimmunologie

Im Gegensatz zu humoralen Immunreaktionen sind zelluläre Reaktionen nach Virusinfektionen bei Fischen wenig untersucht. Da die Induktion der humoralen Immunantwort virusinfizierter Fische nicht immer mit einer belastbaren Immunität korreliert, könnten zelluläre Zytotoxizitätsreaktionen von wesentlicher Bedeutung sein.

Virusinfektionen werden bei Säugern in bedeutendem Maße durch zellvermittelte Zytotoxizität (cell-mediated cytotoxicity, CMC) kontrolliert, wobei diese sowohl angeboren als auch adaptiv sein kann. Auf der Seite des angeborenen Immunsystems sind sogenannte unspezifische zytotoxische Zellen (non-specific cytotoxic cells; NCC), als funktionelles Äquivalent zu natürlichen Killer(NK-)zellen der Säuger, in verschiedenen Fischspezies beschrieben worden. Diese NK-ähnlichen Zellen sind in der Lage xenogene, allogene und virusinfizierte Zellen zu lysieren. Gegenüber virusinfizierten Zellen reagieren Vertebraten jedoch in erster Linie mit einer adaptiven zellvermittelten Zytotoxizität. Hierbei präsentieren infizierte Zellen an MHC Klasse I-Moleküle gebundene virale Peptide auf ihrer Oberfläche und werden von CD8+ zytotoxischen T-Lymphozyten über deren T-Zellrezeptor (T cell receptor; TCR) spezifisch erkannt [Abbildung]

Sequenzhomologien zwischen dem MHC Klasse I, TCR und dem TCR-Korezeptor CD8, bei Fischen und Säugern deuten darauf hin, dass die Antigenpräsentation bei Fischen ebenfalls über den MHC Klasse I erfolgt. Während zum TCR bei verschiedenen Fischspezies lediglich Nukleotidsequenzen vorliegen, können wir MHC Klasse I und CD8 der Forelle mittels monoklonaler Antikörper auch als Protein darstellen.

Bei den meisten Fischspezies liegen keine methodischen Erfahrungen zu Zytotoxizitätsassays vor. In Zusammenarbeit mit dem National Research Institute of Aquaculture in Japan haben wir in vitro CMC-Assays gegen allogene Zellen und gegen virusinfizierte Zellen etabliert. Für letztere verwenden wir virusinfizierte oder DNA-immunisierte klonale Forellen als Donoren zytotoxischer Zellen und infizierte MHC Klasse I-syngene Zellen als Targets. Zur näheren Charakterisierung zytotoxischer Zellen stehen populationsspezifische Antikörper zur Verfügung, mit denen wir zytotoxische T-Zellen und NK-Zellen darstellen und mittels Durchflusszytometrie anreichern können. Gleichzeitig wird die Expression immunologisch relevanter Gene in diesen Zellen mittels real time RT-PCR untersucht.