Wissenschaftler vom Zentrum für Infektiologie und Entzündungsforschung Lübeck (ZIEL) der Universität zu Lübeck arbeiten an der Fragestellung, wie das Immunsystem Antigen-spezifisch aktiviert werden muss, um entweder eine bestmögliche starke T- und B-Zellantwort gegen Pathogene zu induzieren (Vakzinierung) oder im Gegenteil eine supprimierende T- und B-Zellantwort auszulösen, um z.B. Allergien oder Autoimmunität Antigen-spezifisch zu inhibieren (Toleranztherapie).
Koordiniert von Prof. Marc Ehlers vom Lübecker Institut für Systemische Entzündungsforschung wurde zusammen mit Wissenschaftlern vom Deutschen Rheuma-ForschungsZentrum, dem Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie und der Charité in Berlin und von der Georgia Health Sciences University in Augusta, USA, herausgefunden, warum T-Zell-abhängige Vakzinierungen einen viel besseren Schutz induzieren könnten als T-Zell-unabhängige Vakzinie.
Der Erfolg bei der Entwicklung von Vakzinen wird vor allem daran gemessen, ob das Vakzin nachweisbare Immunglobulin G (IgG) Antikörper im Blut induziert und wie viele. Bei einem niedrig induzierten IgG-Titer wird eine zweite oder sogar dritte Impfung (Boost) empfohlen.
Zur Verhinderung z.B. einer Pneumokokken Infektion gibt es zwei Impfstoffe, einen T-Zell-unabhängigen Impfstoff mit verschiedenen Polysacchariden von Pneumokokken und einen T-Zell-abhängigen Impfstoff bei dem die Polysaccharide an ein Trägerfremdprotein gekoppelt sind. Beide Impfstoffe können Polysaccharid-spezifische B-Zellen aktivieren, so dass diese Polysaccharid-spezifische IgG-Antikörper produzieren.
Der Unterschied zwischen beiden Impfstoffen liegt darin, dass das T-Zell-abhängige Vakzin zusätzlich Fremdprotein-spezifische T-Zellen des Immunsystems aktiviert, die dann wiederum einen starken Einfluss auf die aktivierten B-Zellen nehmen. In den letzten Jahren ist der Erfolg einer T-Zell-unabhängigen Vakzinierung gegen Pneumokokken immer wieder in die Kritik geraten.
Die Wissenschaftler haben nun in Mausexperimenten herausgefunden (Hess C et al, J. Clinical Invest. 2013), dass nur T-Zell-abhängige Immunisierungen pathogene IgG-Antikörper induzieren können. Die Forschungsergebnisse basieren auf der Erkenntnis, dass das Muster der Verzuckerung von IgG-Antikörpern deren pathogene oder immunsuppressive Funktion bestimmt (Abb. 1). Nur T-Zell-abhängige Immunisierungen mit Protein + Adjuvans haben pathogene, entsprechend verzuckerte IgG-Antikörper induziert. T-Zell-unabhängige Immunisierungen, ob mit oder ohne Adjuvans, haben stattdessen sialylierte, immunsuppressive IgG-Antikörper induziert.
„Die induzierte IgG-Glykosylierung spiegelt damit den Erfolg einer Immunisierung wieder und stellt damit für die Zukunft einen wichtigen Parameter für die Entwicklung und Überprüfung von Vakzinen dar“, kommentiert Prof. Ehlers. „In Zukunft sollen diese Erkenntnisse an vakzinierten Personen verifiziert werden.“
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Hess C, Winkler A, Lorenz AK, Holecska V, Blanchard V, Eiglmeier S, Schoen A-L, Bitterling J, Stoehr AD, Petzold D, Schommartz T, Mertes MMM, Schoen CT, Tiburzy B, Herrmann A, Köhl J, Manz RA, Madaio MP, Berger M, Wardemann H, and Ehlers M. T cell-independent B cell activation induces immunosuppressive sialylated IgG antibodies. J. Clinical Invest. 2013; doi:10.1172/JCI65938.
