Orthomolekulare Medizin Seminar I: Einführung und Grundlagen 20.10.2015, Schloss Hohenkammer Check-Up des Immunsystems unter Berücksichtigung der Wirkung von Mikronährstoffen Dr. Stephan Sudowe

PD Dr.rer.nat. et med.habil. Stephan Sudowe Studium der Biologie in Münster Promotion (Dr. rer.nat.) am Institut für Immunologie (1996) mehr als 15 Jahre wissenschaftliche Forschungstätigkeit auf dem Gebiet der Immunologie und Allergologie  zuletzt Leitung der Abteilung „Experimentelle Allergologie“ (Hautklinik der Unversitätsmedizin Mainz) Habilitation (2008, Venia Legendi für das Fach Immunologie) Autorenschaft von mehr als 25 Publikationen in hochrangigen Fachzeitschriften und Fachbüchern Lehrtätigkeit (Vorlesungen, Seminare) als Dozent im Fach Immunologie an der Universitätsmedizin Mainz zahlreiche eingeladene Vorträge und Beiträge auf Fachkongressen seit April 2011 Leitung der Abteilung Immunologie und Zellkultur bei Ganzimmun Diagnostics AG

 Immunmonitoring – was ist das? Erfassung und Beurteilung der Immunkompetenz eines Patienten  Phänotyp  Funktionalität  Frequenz von Zellen des Immunsystems

Immunmonitoring – warum? Überwachung von immunmodulatorischen Therapien Immunstimulation Prophylaxe, komplementäre Therapie Tumor-/ Rezidiv- risiko Infektions- niedrig hoch Wirksamkeit

Immunmonitoring – warum? Überwachung von immunmodulatorischen Therapien Immunsuppression Chemo-/Strahlentherapie (Tumor) Tumor-/ Rezidiv- risiko niedrig hoch Infektions- Wirksamkeit Immunsuppression Chemo-/Strahlentherapie (Transplantation) Rejektions- risiko niedrig hoch Infektions-

 Immunmonitoring – wie? Anwendung verschiedener Techniken, um Professionelles Immunmonitoring umfasst die kombinierte Anwendung verschiedener Techniken, um die Frequenz den Phänotyp die Funktionalität von zellulären oder humoralen Komponenten des Immunsystems zu bestimmen und zu quantifizieren.  Immunphänotypisierung  Phagozytose-Test  Migrationstest  Proinflammatorischer Zytokinstatus  NK-Zell-Funktionstest  Lymphozytentransformationstest (3HT-Memory-Spot®)  TH1-TH2-TH17-Zytokinprofil  Humoraler Immunstatus  Mannose-bindendes Lektin (MBL) 

Immun- phänotypisierung (Zellulärer Immunstatus)

Die Zellen des Immunsystems Monozyt Basophiler Granulozyt Eosinophiler Granulozyt Neutrophiler Granulozyt B-Zelle T-Zelle NK-Zelle Blut B-Zelle NK-Zelle T-Zelle Peripherie Monozyt Monoblast Basophiler Granulozyt Eosinophiler Granulozyt Neutrophiler Granulozyt Mastzelle Lymphoide Dendritische Zelle Myeloide Dendritische Zelle Makrophage Myeloblast Mastzell-Vorläuferzelle pluripotente hämatopoetische Stammzelle Knochenmark lymphoide Vorläuferzelle myeloide Vorläuferzelle Lymphoblast Thymus Blut Lymphozyten Plasmazelle Leukozyten 4-10 x 109 / l (= 3.600 -10.000 / µl) 20 – 45 % 2 – 5 % 50 – 75 % 2 – 5 % 0 – 1 %

Immunphänotypisierung Hauptindikationen für die Erstellung eines zellulären Immunstatus Abklärung eines primären Immundefekts oder einer sekundären Immundysregulation bei erhöhter Anfälligkeit gegen Bakterien- bzw. Virusinfektionen (rezidivierend, chronisch) oder bei Tumor- erkrankungen  Lymphozytopenie Ermittlung des Immunschwächegrades bei HIV-Infektionen Verlaufsbeobachtung bei immunsuppressiven Behandlungen (z.B. Chemotherapie bei Tumorpatienten) Verlaufskontrolle im Rahmen einer adjuvanten Immuntherapie (z.B. Mistel, Organopräparate, Mikronährstoffe, etc.) Diagnose und Verlaufskontrolle akuter oder chronischer lymphozytärer Leukämien Überprüfung der Immunrekonstitution nach Knochenmark- oder Stammzell-Transplantationen 

Immunphänotypisierung Großes Blutbild  Leukozytendifferenzierung Monozyten Granulozyten Lymphozyten

Immunphänotypisierung Durchflusszytometrie (FACS-Analyse)  Lymphozytendifferenzierung

Immunphänotypisierung Durchflusszytometrie (FACS-Analyse)  Lymphozytendifferenzierung Mit freundlicher Genehmigung der Firma Beckman-Coulter Durchflusszytometer Ligand Funktion B TH TC NK CD3 Signaltransduktion - + CD4 Adhäsionsmolekül Signaltranduktion CD8 CD16 IgG-Rezeptor (Niedrigaffin) CD19 B-Zell-Rezeptor-Komplex CD28 Kostimulatorisches Molekül CD32 IgG-Rezeptor (Hochaffin) CD45 CD56 Adhäsionsmolekül

Immunphänotypisierung

Immunphänotypisierung

Immunphänotypisierung

Immunphänotypisierung

Immunphänotypisierung  Für eine schlüssige Bewertung des zellulären Immunstatus sind neben der unabdingbaren klinischen Fragestellung im Rahmen einer sorgfältigen Anamnese immer auch die individuell-spezifischen Einflussfaktoren zu berücksichtigen: Alter 0-14 Jahre  Lymphozyten  > 50 Jahre  Lymphozyten  (Immunseneszenz)  naive T-Zellen   Thymusreserve (RTE-Zellen)  Rauchen  B-Zellen   Aktivierte T-Zellen  Kortikosteroide  Granulozyten  NK-Zellen (relativ)   (Aktivierte) T-Zellen   T-Helfer-Zellen    CD4:CD8-Ratio  Stress  Granulozyten   Lymphozyten (relativ) 

Immunphänotypisierung  Pathologische Ursachen für Veränderungen im zellulären Immunstatus Befunde bei Tumorerkrankungen CAVE! Das Vorliegen einer Krebserkrankung kann NIEMALS anhand eines zellulären Immunstatus diagnostiziert werden, da es aufgrund der Variabilität der Immunreaktionen auf die verschiedenen Tumor- entitäten keine allgemeingültige Konstellation für den typischen Immunstatus gibt. Bestimmte suspekte Befundkonstellationen können jedoch Hinweise auf ein mögliches Tumorgeschehen liefern (insbesondere für Rezidive bzw. bei Progression/Metastasierung), die eine weitergehende diagnostische Abklärung erfordern.  Monozyten   Aktivierte T-Zellen   NK-(T-)Zellen   CD8 T-Zellen   CD4:CD8-Ratio 

Immunphänotypisierung  Pathologische Ursachen für Veränderungen im zellulären Immunstatus Befunde bei primärer (angeborener) Immundefizienz T-Zell-Defekt:  T-Zellen   CD4 T-Zellen    CD4:CD8-Ratio  B-Zell-Defekt:  B-Zellen  Befunde bei Leukämie B-CLL:  Lymphozyten  (>5000 Zellen/µl)  B-Zellen 

Immunphänotypisierung  Pathologische Ursachen für Veränderungen im zellulären Immunstatus Befunde bei Virusinfektion (z.B. EBV)  Monozyten   Lymphozyten   CD8 T-Zellen   NK-Zellen  Befunde bei Typ I-Allergie (z.B. Asthma bronchiale)  B-Zellen   (Aktivierte) CD4 T-Zellen    CD4:CD8-Ratio  Befunde bei Therapie mit Glukokortikoiden  Granulozyten   Lymphozyten   (Aktivierte) T-Zellen 

Immunphänotypisierung Neben den verschiedenen Profilen Immunstatus Basis kleiner Immunstatus (Standard) großer Immunstatus (Standard Plus) bietet GANZIMMUN weitere indikations- spezifische Erweiterungen des zellulären Immunstatus auf durchflusszytometrischer Basis an: B-Zell-Charakterisierung Regulatorische T-Zellen T-Zell-Aktivierungsstatus T-Zell-Reifegrade und Memory-T-Zellen NK-Grading CD31-Expression (Thymusreserve) CD57-Expression Fachbroschüre 0032 „Zelluläre Immunologie“

Immunphänotypisierung Die absolute oder relative Zahl der Lymphozyten erlaubt nur eingeschränkt eine Aussage über die Funktionalität der Immunantwort.   Für ein umfasendes Immunmonitoring sollte daher der zelluläre Immunstatus mit Funktionstesten, die einen weiterführenden und ergänzenden Einblick in die Immunkompetenz erlauben, kombiniert und ergänzt werden.

Ein kurzer Blick auf das Immunsystem … Angeborenes Immunsystem 0 6 12 S t u n d e n Angeborenes Immunsystem Sofortphase Präformierte Effektormoleküle im Blut und den Körpersekreten: Antimikrobielle Proteine (Akute-Phase-Proteine) Antimikrobielle Peptide Komplementfaktoren Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Mannose-bindendes Lektin

Mannose-bindendes Lektin (MBL) Akute-Phase-Protein bindet spezifisch repetitive Mannose-haltige Kohlenhydratmuster  Opsonisierung erleichtert die Aufnahme und Eliminierung von Bakterien durch phagozytierende Zellen vermittelt Antikörper-abhängige Altivierung des Komplementsystems  Lyse von Bakterienzellen bindet an viele Bakterien (u.a. Salmonella, Streptokokken), Viren (u.a. HIV, Influenza A), Hefen (z.B. Candida albicans) und an Parasiten wie Leishmanien MBL-Mangel häufig durch Gendefekt (Mutation) bedingt  Homozygotie (Europäer ca. 0,3%): <50 ng/ml  Heterozygotie (Europäer ca. 30%): <100 ng/ml

Mannose-bindendes Lektin (MBL) Klinische Relevanz von MBL-Mangel Erhöhte Anfälligkeit für (chronische) Bakterieninfektionen (z.B. Pneumokokken) Pilzinfektionen (z.B. rezidivierende Candidose) Virusinfektionen (z.B. Herpes genitalis) Tumorpatienten unter aggressiver Chemo- oder Strahlentherapie sind bei MBL-Defizienz in besonderem Maße komplikationsgefährdet, sodass möglichst früh ein weitreichender Infektionsschutz zu betreiben ist  Fachinformation 0020 „MBL (Mannose-bindendes Lektin)“

Ein kurzer Blick auf das Immunsystem … Angeborenes Immunsystem 0 6 12 S t u n d e n Angeborenes Immunsystem Frühphase Aktivierung von NK-Zellen durch virusinfizierte Zellen  Zytotoxizität (Apoptosis der Zielzelle) Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren Natürliche Killer-Zelle (NK-Zelle)

Ein kurzer Blick auf das Immunsystem … 0 6 12 S t u n d e n Angeborenes Immunsystem Frühphase Aktivierung von NK-Zellen durch virusinfizierte Zellen  Zytotoxizität (Apoptosis der Zielzelle) Natürliche Killer-Zelle (NK-Zelle) Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Ein kurzer Blick auf das Immunsystem … Angeborenes Immunsystem 0 6 12 S t u n d e n Angeborenes Immunsystem Frühphase Aktivierung von NK-Zellen durch virusinfizierte Zellen  Zytotoxizität (Apoptosis der Zielzelle) transformierte Zellen (Tumorzellen, Mikrometastasen)  Zytotoxizität (Apoptosis der Zielzelle) Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Ein kurzer Blick auf das Immunsystem …

NK-Zell-Funktionstest

NK-Zell-Funktionstest NK-Zell-vermittelte Zytotoxizität Aktivierung der NK-Zelle Apoptosis Normalzustand Körperzelle Aktivierung der NK-Zelle Tumorzelle Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

NK-Zell-Funktionstest  Überprüfung der individuellen zytolytischen Aktivität der NK-Zellen Stimulation der NK-Zellen durch Zugabe von Interleukin-2 (Proleukin) = Positivkontrolle Proleukin  K562-Tumorzellen (MHC Klasse I-negativ) Gefärbt mit Floureszenzfarbstoff CFSE NK-Zellen (Lymphozyten) apoptotisch K562-Tumorzellen (MHC Klasse I-negativ) Gefärbt mit Floureszenzfarbstoff CFSE NK-Zellen (Lymphozyten) K562-Tumorzellen (MHC Klasse I-negativ) Gefärbt mit Floureszenzfarbstoff CFSE NK-Zellen (Lymphozyten) Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren Messung der Grundaktivität (% Lyse) 

NK-Zell-Funktionstest  Therapieoptimierung: in vitro Austestung von komplementären Immuntherapeutika Mittels Messung der individuellen NK-Zell-Aktivität und deren Beeinflussung durch Zugabe von Immun-modulatoren kann die Akzeptanz unterschiedlicher Therapieansätze durch den Patienten schon vor einer Therapie in vitro ermittelt werden. Für jeden Patienten kann das am besten ansprechende Präparat zur Stimulation der körpereigenen Tumorabwehr ausgewählt werden, um damit einen optimierten Therapieansatz zum Zwecke der Verhinderung von Metastasen und eine Verbesserung der Lebensqualität zu garantieren und wertvolle Behandlungszeit zu gewinnen.  Stimulation der NK-Zellen durch Zugabe von Interleukin-2 (Proleukin) = Positivkontrolle Immun-modulator  K562-Tumorzellen (MHC Klasse I-negativ) Gefärbt mit Floureszenzfarbstoff CFSE K562-Tumorzellen (MHC Klasse I-negativ) Gefärbt mit Floureszenzfarbstoff CFSE NK-Zellen (Lymphozyten) K562-Tumorzellen (MHC Klasse I-negativ) apoptotisch NK-Zellen (Lymphozyten) Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren Messung der Grundaktivität (% Lyse) 

NK-Zell-Funktionstest Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

NK-Zell-Funktionstest Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

NK-Zell-Funktion und Mikronährstoffe Vitamin C  Kim et al. 2012. Depletion of ascorbic acid impairs NK cell activity against ovarian cancer in a mouse model. Immunobiology. 217:873-881.  Atasever et al. 2006. In vitro effects of vitamin C and selenium on NK activity of patients with beta-thalassemia major. Pediatr Hematol Oncol. 23:187-197.  Heuser und Vojdani. 1997. Enhancement of natural killer cell activity and T and B cell function in patients exposed to toxic chemicals: the role of protein kinase-C. Immunopharmacol Immunotoxicol. 19:291-312.   Zink  Mocchegiani et al. 2011. Zinc, metallothioneins and immunosenescence: effect of zinc supply as nutrigenomic approach. Biogerontology. 12: 455-465.  Ibs und Rink. 2003. Zinc-altered immune function. J Nutr. 133:1452S-1456S.  Selen  Atasever et al. 2006. In vitro effects of vitamin C and selenium on NK activity of patients with beta-thalassemia major. Pediatr Hematol Oncol. 23:187-197.  Wood et al. 2000. b-carotene and selenium supplementation enhances immune responses in aged humans. Integr Med. 2:85-92.  Kiremidjian-Schumacher et al. 1994. Supplementation with selenium and human immune cell functions. II. Effect on cytotoxic lymphocytes and natural killer cells. Biol Trace Elem Res. 41:115-127. Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

NK-Zell-Funktion und Mikronährstoffe Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

NK-Zell-Funktion und Mikronährstoffe Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

NK-Zell-Funktionstest Fachinformation 0100 „Immunmonitoring“ Fachinformation 0011 „NK-Zell-Aktivität“ Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

NK-Zell-Funktionstest - Präanalytik Wichtig! Wichtig! Wichtig! Wichtig! Vitalität der Zellen Der NK-Zell-Funktionstest ist ein Analyseverfahren, bei dem lebende Lymphozyten auf ihre proliferativen Eigenschaften überprüft werden sollen. Nach mehr als 24 Stunden nach der Blutentnahme kann es zu einem Vitalitätsverlust der Zellen und zu Beeinträchtigungen in der Zellfunktion kommen. Daher: ein umgehender Transport der Blutprobe in das Labor ist zwingend notwendig, damit sie innerhalb von 24 Stunden bearbeitet werden kann. Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren  Probenversand = Expressversand Probenabholung bitte anfordern unter Tel.: 06131 – 7205 0 Probenversand bitte nicht vor dem Wochenende oder vor Feiertagen

Ein kurzer Blick auf das Immunsystem … 0 6 12 S t u n d e n Phagozyten Angeborenes Immunsystem Dendritische Zelle Makrophage (Neutrophiler) Granulozyt S t u n d e n 0 6 12 24 36 Inflammation (Entzündung) Kapillarerweiterung am Entzündungsort Erhöhung der Permeabilität der Blutgefäße Rekrutierung von Immunzellen in das Gewebe Inflammatorisches Infiltrat (v.a. Monozyten, Neutrophile) Lokale Reaktion: Rötung, Schwellung, Schmerzen  Zytokine IL-1b, IL-6, TNF-a Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Ein kurzer Blick auf das Immunsystem … 0 6 12 S t u n d e n Phagozyten Angeborenes Immunsystem Dendritische Zelle Makrophage (Neutrophiler) Granulozyt S t u n d e n 0 6 12 24 36 Inflammation (Entzündung) Hypothalamus: Erhöhung der Körpertemperatur Knochenmark: Mobilisierung von neuen Immunzellen Fett, Muskeln: Mobilisierung von Proteinen und Energie Leber: Produktion von Akute-Phase-Proteinen (z.B. CRP) Systemische Reaktion: Fieber, Müdigkeit, Erschöpfung  Zytokine IL-1b, IL-6, TNF-a Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Phagozytose- Test (E. coli, Candida)

Phagozytose-Test, Candida-Killing-Test Aus: Murphy, Travers, Walport, Janeway Immunologie, 7. Aufl. ©Spektrum Akademischer Verlag 2010 Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Pro-inflammatorischer Zytokinstatus

Proinflammatorischer Zytokinstatus Aus: Murphy, Travers, Walport, Janeway Immunologie, 7. Aufl. © Spektrum Akademischer Verlag 2010 Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren Die akute Entzündungsreaktion ist Teil einer adäquaten und wirkungsvollen Immunreaktion im Rahmen der Abwehr von Bakterien! 

Proinflammatorischer Zytokinstatus Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Proinflammatorischer Zytokinstatus Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Proinflammatorischer Zytokinstatus Hauptindikationen für die Erstellung eines proinflammatorischen Zytokinstatus Hyporeaktivität der Phagozyten  schwere und rezidivierende Infektionen (v.a. bakteriell)  verzögerte Wundheilung Hyperreaktivität der Phagozyten  erhöhte Entzündungsbereitschaft (auch auf endogene oder metabolische Stressoren)  Erhöhtes Risiko für chronische Entzündungskrankheiten (Herz-Kreislauf-Erkrankung, Metabolisches Syndrom, etc.)  „Silent inflammation“ (niedriggradige, persistierende Entzündung)  Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Migrationstest

Migrationstest Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren Körperbarriere (Haut, Schleimhaut, etc.) Endothelzellen der Blutgefäße Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

bakterielle Infektion Migrationstest Wunde, bakterielle Infektion Körperbarriere (Haut, Schleimhaut, etc.) Freisetzung von Botenstoffen des Immunsystems durch aktivierte Phagozyten Aktivierung der Phagozyten durch Kontakt mit Mikroorganismen Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren Entzündungsfördernde („proinflammatorische“) Zytokine Endothelzellen der Blutgefäße

bakterielle Infektion Migrationstest Wunde, bakterielle Infektion Körperbarriere (Haut, Schleimhaut, etc.) Freisetzung von Botenstoffen des Immunsystems durch aktivierte Phagozyten Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren Entzündungsfördernde („proinflammatorische“) Zytokine Aktivierte Endothelzellen der Blutgefäße

bakterielle Infektion Migrationstest Wunde, bakterielle Infektion Körperbarriere (Haut, Schleimhaut, etc.) Chemokingradient Freisetzung von Botenstoffen des Immunsystems durch aktivierte Phagozyten Einwanderung von Phagozyten aus den Blutgefäßen in das infizierte Gewebe Lockstoffe („Chemokine“) Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren Aktivierte Endothelzellen der Blutgefäße

Ein kurzer Blick auf das Immunsystem … 0 6 12 S t u n d e n Phagozyten Angeborenes Immunsystem Dendritische Zelle Makrophage (Neutrophiler) Granulozyt Erworbenes (Adaptives) Immunsystem T a g e 0 6 12 1 3 5 Lymphatisches Gewebe (z.B. Lymphknoten) Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Ein kurzer Blick auf das Immunsystem … 0 6 12 S t u n d e n Phagozyten Angeborenes Immunsystem Dendritische Zelle Makrophage (Neutrophiler) Granulozyt Erworbenes (Adaptives) Immunsystem T a g e 0 6 12 1 3 5 Klonale Expansion der Lymphozyten Differenzierung der T-Lymphozyten in Effektor-T-Zellen - CD8+ zytotoxische T-Zellen (Virusinfektion, Tumorzellen) - CD4+ T-Helferzellen (Koordination der zellulären und humoralen Immunantwort) Antigenspezifische Aktivierung der Lymphozyten Lymphatisches Gewebe (z.B. Lymphknoten) B-Zelle Proliferation Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren Proliferation T-Zelle Effektor-T-Zellen

Ein kurzer Blick auf das Immunsystem … 0 6 12 S t u n d e n Phagozyten Angeborenes Immunsystem Dendritische Zelle Makrophage (Neutrophiler) Granulozyt Erworbenes (Adaptives) Immunsystem T a g e 0 6 12 1 3 5 B-Zellen: Klassenwechsel und Affinitätsreifung der Immunglobuline Klonale Expansion der Lymphozyten Differenzierung von Antikörper produzierenden Plasmazellen Antigenspezifische Aktivierung der Lymphozyten Differenzierung der T-Lymphozyten in Effektor-T-Zellen - CD8+ zytotoxische T-Zellen (Virusinfektion, Tumorzellen) - CD4+ T-Helferzellen (Koordination der zellulären und humoralen Immunantwort) Lymphatisches Gewebe (z.B. Lymphknoten) B-Zelle Proliferation Plasmazelle Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren Proliferation T-Zelle Effektor-T-Zellen

Ein kurzer Blick auf das Immunsystem … Erworbenes (Adaptives) Immunsystem T a g e 0 6 12 1 3 5 Angeborenes Immunsystem Klonale Expansion der Lymphozyten B-Zellen: Klassenwechsel und Affinitätsreifung der Immunglobuline Differenzierung von Antikörper produzierenden Plasmazellen Entstehung von Gedächtnis-Lymphozyten Differenzierung der T-Lymphozyten in Effektor-T-Zellen - CD8+ zytotoxische T-Zellen (Virusinfektion, Tumorzellen) - CD4+ T-Helferzellen (Koordination der zellulären und humoralen Immunantwort) Antigenspezifische Aktivierung der Lymphozyten Lymphatisches Gewebe (z.B. Lymphknoten) Phagozyten B-Zelle T-Zelle Proliferation Gedächtnis-B-Zellen Phagozyten Dendritische Zelle Makrophage (Neutrophiler) Granulozyt Plasmazelle Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren Proliferation Gedächtnis-T-Zellen Effektor-T-Zellen S t u n d e n 0 6 12

Ein kurzer Blick auf das Immunsystem … Erworbenes (Adaptives) Immunsystem T a g e 0 6 12 1 3 5 Angeborenes Immunsystem Differenzierung der T-Lymphozyten in Effektor-T-Zellen - CD8+ zytotoxische T-Zellen (Virusinfektion, Tumorzellen) - CD4+ T-Helferzellen (Koordination der zellulären und humoralen Immunantwort) B-Zellen: Klassenwechsel und Affinitätsreifung der Immunglobuline Entstehung von Gedächtnis-Lymphozyten Differenzierung von Antikörper produzierenden Plasmazellen Klonale Expansion der Lymphozyten Antigenspezifische Aktivierung der Lymphozyten Lymphatisches Gewebe (z.B. Lymphknoten) Gedächtnis-B-Zellen Phagozyten Dendritische Zelle Makrophage (Neutrophiler) Granulozyt Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren Gedächtnis-T-Zellen S t u n d e n 0 6 12

Ein kurzer Blick auf das Immunsystem … Immunschutz CD8+ zytotoxische T-Zellen zerstören virusinfizierte Zellen CD8 CD8 CD8 Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren CD8

Ein kurzer Blick auf das Immunsystem … Impfschutz CD8+ zytotoxische T-Zellen zerstören virusinfizierte Zellen Antikörper neutrali- sieren Viruspartikel Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Ein kurzer Blick auf das Immunsystem … Impfschutz CD8+ zytotoxische T-Zellen zerstören virusinfizierte Zellen Antikörper neutrali- sieren Viruspartikel Antikörper vermitteln die komplement- abhängige Lyse von Bakterienzellen Zytokine Markierung von Bakterienzellen durch Antikörper  verbesserte Aufnahme durch Phagozyten Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren Gesteigerte bakterizide Aktivität der Phagozyten, vermittelt durch die Restimulation von CD4+ T-Helfer-Zellen CD4

Humoraler Immunstatus

Humoraler Immunstatus Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren Bestimmung der Ig-Titer im Serum 

Humoraler Immunstatus B-Zell-spezifische Immundefizienzen Krankheitsbild: klinisch gehäufte Infektionen mit pyrogenen, extrazellulären Bakterien Atemwegsinfektionen/Pneumonien (Lungenentzündung) Otitiden (Mittelohrentzündung) Sinusitis (Nasennebenhöhlenentzündung) Sepsis (Blutvergiftung)   Meist genetisch bedingte Erkrankungen, charakterisiert durch Hypo- oder Agammaglobulinämie (= reduzierte oder fehlende Produktion spezifischer Antikörper und Verminderung der Immunglobulinklassen IgG und IgA, oftmals bei normalem oder deutlich erhöhtem IgM-Spiegel im Blut) Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Humoraler Immunstatus B-Zell-spezifische Immundefizienzen X-gekoppelte Agammaglobulinämie X-Chromosom-gekoppelt (1:200.000) Mutation in der intrazellulären Tyrosinkinase Btk  Defekt in der Signaltransduktion Reifungsblock im Prä-B-Zell-Stadium  keine B-Zellen in der Peripherie Behandlung mit intravenösem Gammaglobulin  Selektive IgA-Defizienz häufigste B-Zell-Immundefizienz (1:700) IgA-Mangel, normale Produktion der anderen Subklassen häufige gastrointestinale und respiratorische Infektionen, oftmals aber auch asymptomatisch genetischer Defekt noch unbekannt  Hyper-IgM-Syndrom (HIgM; verschiedene Formen) 70% X-Chromosom-gekoppelt IgG- und IgA-Defizienz, Überproduktion von IgM Mutation im CD40L von T-Zellen (X-gekoppelt) oder Defekt im Rekombinationsapparat beim Klassenwechsel nur IgM-produzierende Plasmazellen in der Peripherie Behandlung mit intravenösem Gammaglobulin  CVID-Formenkreis („Common Variable Immunodeficiency“) heterogene Gruppe verschiedener einzelner Krankheiten (Inzidenz 1:30.000) generelle Verminderung der Ig-Produktion u.a. Defekt in der Differenzierung von Gedächtnis- und Plasmazellen Grundlage: B-Zell-intrinsische Defekte oder T-Zell-Defekte  Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Lymphozyten-transformations-test (3HT-Memory-Spot®)

 Lymphozytentransformationstest (LTT) Prinzip des Lymphozytentransformationstests (LTT)  Lymphozyten-Aktivierung Han et al. Nature Reviews Microbiology 4, 95–106 (February 2007) Transformation (Blastenbildung) Proliferation (Zellvermehrung) Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Lymphozytentransformationstest (LTT) G C A T G C A T G C A Zellteilung T 3H-Thymidin Messung der in die DNA eingebauten Radioaktivität im Flüssigkeits-szintillationszähler Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Lymphozytentransformationstest (LTT) Lymphozytenisolierung durch Dichtegradientenzentrifugation Verdünnte Zellsuspension Ficoll vor Zentrifugation Plasma Lymphozytenring (Interphase mit mononukleären Zellen Ficoll Erythrozyten Granulozyten tote Zellen nach Zentrifugation Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Lymphozytentransformationstest (LTT) Zellkultur: Stimulation der mononukleären Zellen in vitro für 5 bis 6 Tage unstimuliert Mit freundlicher Genehmigung von Dr. Verena Raker (Universitätsmedizin Mainz) stimuliert Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren Stimulationsindex SI = ------------------------------------------------------- Proliferation in stimulierter Kultur [cpm] Proliferation in unstimulierter Kultur [cpm] SI > Schwellenwert  Reaktion positiv

  Lymphozytentransformationstest (LTT) Indikationen für den 3HT-Memory-Spot Immunkompetenz Verdacht auf angeborene oder erworbene (z.B. HIV, Mangelernährung, Stress) zelluläre Immunfunktionsstörungen … … bei häufigen und schweren Infektionen, oft mit chronischem oder rezidivierendem Verlauf, … bei Auftreten von opportunistischen Infektionen, … bei verlängerter Rekonvaleszenz nach akuten Infektionen. Verlaufskontrolle der zellulären Immunität im Rahmen immunstimulierender oder immunsuppressiver Therapien.  3HT-Memory-Spot® Immunkompetenz  Überprüfung der allgemeinen Lymphozytenfunktion (Nachweis eines allgemeinen zellulären Immundefektes) Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Lymphozytentransformationstest (LTT) 3HT-Memory-Spot® Immunkompetenz  Überprüfung der allgemeinen Lymphozytenfunktion (Nachweis eines allgemeinen zellulären Immundefektes) Polyklonale Stimulation der Lymphozyten mit Mitogenen Mitogen Herkunft Ligand Stimulation Phytohämagglutinin (PHA) Gartenbohne N-Acetyl-Galaktosamin T-Lymphozyten Concanavalin A (ConA) Jackbohne a-D-Glukose a-D-Mannose Pokeweed-Mitogen (PWM) Kermesbeere Di-N-Acetylchitobiose T- und B-Lymphozyten Staphylococcus aureus Stamm Cowan I (SAC) Gram-negative Bakterien CD14/TLR-4 B-Lymphozyten Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Lymphozytentransformationstest (LTT) 3HT-Memory-Spot® Immunkompetenz Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

  Lymphozytentransformationstest (LTT) 3HT-Multi-Memory-Screen® Überprüfung der spezifischen Lymphozytenfunktion (Nachweis eines Defektes der immunologischen Gedächtnisfunktion) Indikationen für den 3HT-Multi-Memory-Screen Verdacht auf angeborene oder erworbene zelluläre Immunfunktions- störungen bei häufigen, schweren oder rezidivierenden Infektionen. Nachweis einer zellulären Immunität gegenüber einem bestimmten spezifischen Antigen (z.B. zum Nachweis eines Impferfolges). Verdacht auf Immunseneszenz. Verlaufskontrolle der zellulären Immunität im Rahmen immunstimulierender oder immunsuppressiver Therapien.  Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Lymphozytentransformationstest (LTT) 3HT-Multi-Memory-Screen®  Überprüfung der spezifischen Lymphozytenfunktion (Nachweis eines Defektes der immunologischen Gedächtnisfunktion) Recall-Antigene: Antigene, mit denen das Immunsystem mit hoher Wahrschein- lichkeit bereits zu einem frühen Zeitpunkt in Kontakt gekommen ist, weil … … entweder ein Impfschutz gegen pathogene Mikroorganismen besteht, … praktisch jedes Individuum einer natürlichen Exposition mit den Mikroorganismen ausgesetzt ist.  Antigenspezifische Stimulation der Lymphozyten mit Recall-Antigenen (angelehnt an den Multitest Merieux) Recall-Antigene Diphterie-Toxoid Tetanus-Toxoid Tuberkulin Candida-Antigen Proteus-Antigen Staphylococcus aureus-Antigen Influenzavirus-Antigen Trichophyton Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Lymphozytentransformationstest (LTT) Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Lymphozytentransformationstest (LTT) Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Lymphozytentransformationstest (LTT) Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren Fachinformation 0061 „3HT-Memory-Spot®“

TH1-TH2-TH17-Zytokinprofil

Ein kurzer Blick auf das Immunsystem … Differenzierung von Effektor-T-Zellen TH0 Dendritische Zelle DC Infektion mit BAKTERIEN oder VIREN Infektion mit PARASITEN (Würmern) TH2 TH1 IL-12 IL-4 Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Ein kurzer Blick auf das Immunsystem … Differenzierung von Effektor-T-Zellen IL-4 IL-10 _ TH1 + Makrophage IFN-g MF B-Lymphozyt TH2 B IL-4 + IgM _ IL-10 TGF-b Zell-Zell-Kontakt Treg CD25+ nTreg Tr1, TH3 _ IL-10 TGF-b Zell-Zell-Kontakt Natürliche Killer-Zelle TC CD8+ zytotoxischer T-Lymphozyt + IFN-g IL-2 NK TH1 TH2 B Plasma-zelle IgG IgE _ IFN-g Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren ZELLULÄRE IMMUNITÄT (proinflammatorisch) HUMORALE IMMUNITÄT („antiinflammatorisch“)

TH1-TH2-TH17-Zytokinprofil Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

TH1-TH2-TH17-Zytokinprofil TH2-Dominanz T-Zell-Hyperreaktivität T-Zell-Hyporeaktivität Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

Immunmonitoring - Anforderung Fachinformation 0100 „Immunmonitoring“ Ausweis als „Selbst“ über Rezeptoren

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