Erhöhte CD177+ Neutrophile und chronische Aktivierung bei Menschen mit HIV
Warum bleibt das Immunsystem bei Menschen mit HIV trotz Therapie oft überaktiv? Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass eine bestimmte Gruppe von Immunzellen, die CD177+ Neutrophilen, dabei eine Schlüsselrolle spielen könnte.
Neutrophile sind wichtige Bestandteile des angeborenen Immunsystems. Sie sind die ersten, die auf Krankheitserreger reagieren und helfen, die spezifische Abwehr (T- und B-Zellen) zu steuern. Bei einer HIV-Infektion funktionieren Neutrophile jedoch nicht mehr richtig. Sie können Krankheitserreger schlechter bekämpfen und verändern ihre Eigenschaften. Unter den Neutrophilen gibt es eine Gruppe, die CD177+ Neutrophilen. Diese Zellen sind besonders aktiv und können starke Entzündungsreaktionen auslösen, indem sie zum Beispiel aggressive Sauerstoffmoleküle (ROS) oder antimikrobielle Stoffe freisetzen. Diese Eigenschaften können jedoch auch Gewebeschäden verursachen und die chronische Aktivierung des Immunsystems verstärken – ein typisches Merkmal von HIV.
Studie und Teilnehmer
Die Studie untersuchte 19 Menschen mit akuter HIV-Infektion, 11 unbehandelte Patienten, 11 Patienten unter Therapie und 22 gesunde Personen. Bei einer akuten HIV-Infektion ist das Virus im Blut nachweisbar, aber Antikörper fehlen noch oder sind unsicher. Die unbehandelten Patienten hatten im Durchschnitt 245 CD4+ T-Zellen pro Mikroliter Blut, die behandelten 515 und die gesunden Personen 1015. Blut- und Knochenmarkproben wurden mit einer speziellen Methode (mehrfarbige Durchflusszytometrie) analysiert, um die CD177+ Neutrophilen zu zählen und ihre Funktion zu untersuchen.
Mehr CD177+ Neutrophile bei akuter und unbehandelter HIV-Infektion
Die Analyse zeigte, dass es bei akut HIV-infizierten (89,4 %) und unbehandelten Patienten (86,6 %) deutlich mehr CD177+ Neutrophile im Blut gab als bei gesunden Personen (66,2 %; P <0,001) [Abbildung 1B]. Bei behandelten Patienten lagen die Werte dazwischen (77,3 %), was darauf hindeutet, dass die Therapie die Zahl dieser Zellen teilweise normalisiert. Im Knochenmark wurde CD177 in verschiedenen Reifungsstadien der Neutrophilen gefunden, am stärksten in reifen Zellen (segmentierte Neutrophile). Vergleiche zwischen Knochenmark und Blut zeigten, dass es im Blut mehr CD177+ Neutrophile gab als im Knochenmark (P <0,001). Das deutet darauf hin, dass diese Zellen bei einer HIV-Infektion vermehrt ins Blut gelangen oder dort aktiviert werden.
Veränderte Reifung und Funktion der Neutrophilen
Im Blut von HIV-infizierten Personen waren die CD177+ Neutrophilen weniger reif als bei gesunden Personen [Abbildung 1C]. Funktionstests zeigten, dass CD177+ Neutrophilen von HIV-Patienten nach Stimulation mit einem Entzündungsauslöser (LPS) mehr aggressive Sauerstoffmoleküle (ROS) produzierten als CD177− Neutrophilen [Abbildung 1D]. Die Fähigkeit, Krankheitserreger zu fressen (Phagozytose), war jedoch bei beiden Gruppen gleich [Abbildung 1E]. Das bedeutet, dass CD177+ Neutrophilen bei HIV stärker entzündungsfördernd sind, aber ihre grundlegende Funktion behalten.
Zusammenhang mit aktivierten CD8+ T-Zellen
Die Anzahl der CD177+ Neutrophilen stand in positivem Zusammenhang mit der Anzahl der CD8+ T-Zellen (r = 0,4, P = 0,014). Um die Wechselwirkung zu untersuchen, wurden CD177+ Neutrophilen mit CD8+ T-Zellen zusammen kultiviert. Bei gesunden Personen führte dies zu einer erhöhten Produktion von Granzym B in den T-Zellen [Abbildung 1F,G]. Bei HIV-infizierten Personen waren die Granzym-B-Werte jedoch bereits erhöht und wurden durch die Neutrophilen nicht weiter gesteigert. Das deutet darauf hin, dass die chronische Aktivierung bei HIV die T-Zellen erschöpft und sie weniger auf Signale der Neutrophilen reagieren können.
Bedeutung der CD177+ Neutrophilen für den Krankheitsverlauf
CD177+ Neutrophilen spielen sowohl eine schützende als auch eine schädliche Rolle. Ihre Vermehrung bei akuter und unbehandelter HIV-Infektion könnte ein Versuch des Körpers sein, die Virusvermehrung oder das Eindringen von Bakterien zu kontrollieren. Die übermäßige Produktion von aggressiven Sauerstoffmolekülen durch diese Zellen kann jedoch Gewebeschäden verursachen und die Entzündung weiter antreiben. Der Zusammenhang zwischen CD177+ Neutrophilen und CD8+ T-Zellen zeigt, dass es eine Wechselwirkung zwischen dem angeborenen und dem spezifischen Immunsystem gibt. Die gestörte Granzym-B-Antwort bei HIV-infizierten Personen deutet jedoch auf eine Fehlfunktion der T-Zellen hin.
Grenzen der Studie und zukünftige Forschung
Die Studie hat einige Einschränkungen. Da sie nur eine Momentaufnahme liefert, können keine Rückschlüsse auf die langfristige Entwicklung der CD177+ Neutrophilen gezogen werden. Die kleine Stichprobe und die Rekrutierung aus zwei Zentren könnten die Allgemeingültigkeit der Ergebnisse einschränken. Außerdem ist noch unklar, warum CD177 bei einer HIV-Infektion vermehrt gebildet wird. Zukünftige Studien könnten untersuchen, welche Faktoren die CD177-Expression steuern, zum Beispiel bestimmte Gene oder bakterielle Produkte. Längsschnittstudien, die die CD177+ Neutrophilen während des Therapiebeginns und der Immunrekonstitution verfolgen, könnten ihre Rolle im Krankheitsverlauf klären.
Fazit
Diese Studie zeigt, dass CD177+ Neutrophilen eine überaktive Gruppe von Immunzellen sind, die sich bei akuter und unbehandelter HIV-Infektion vermehren. Ihr Zusammenhang mit CD8+ T-Zellen und ihre veränderte Funktion unterstreichen ihre mögliche Rolle bei der chronischen Immunaktivierung. Obwohl die Therapie die Zahl der CD177+ Neutrophilen teilweise reduziert, bleibt die Entzündung oft bestehen. Das deutet darauf hin, dass Therapien, die auf Neutrophilen abzielen, wichtig sein könnten, um die Immunstörungen bei HIV zu lindern. Zukünftige Forschung sollte untersuchen, ob CD177 als Marker für den Krankheitsverlauf oder als Ziel für neue Therapien genutzt werden kann.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000002958
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