Interaktion des transmembranen Hüllproteins von HIV-1 mit humanen Immunzellen

Abstract

Infektionen mit HIV und anderen Retroviren sind durch eine starke Unterdrückung des Immunsystems charakterisiert. Der Mechanismus der Auslösung dieser Immunsuppression ist noch weitgehend unbekannt. Es gibt erste Hinweise darauf, dass das transmembrane Hüllprotein gp41 nicht nur bei der Infektion, sondern auch bei der Pathogenese eine wichtige Rolle spielt. Da bisher noch ungeklärt ist, wie gp41 die Immunantwort moduliert, sollte im ersten Teil dieser Diplomarbeit untersucht werden, ob gp41 bzw. ein von der immunsuppressiven Domäne des gp41 abgeleitetes Isu-Peptid, spezifisch an einem putativen Rezeptor auf der Oberfläche von Immunzellen bindet. Dabei konnte mittels Immunfluoreszenz-Analyse und Durchflusszytometrie gezeigt werden, dass rekombinantes gp41 sowie das Isu-Peptid an die humane T-Zelllinie C8166 sowie an PBMCs bindet, allerdings konnte diese Bindung auch für das randomisierte Isu-Peptid, das sich aus den gleichen Aminosäuren wie das Isu-Peptid zusammensetzt, aber keine Homologien in der Sequenzabfolge aufweist, detektiert werden. Daher ist die Frage der Bindung der Isu-Domäne an einen putativen Rezeptor weiter offen. Auf der Basis der Daten von Zytokinarrays wurde der Einfluss des Isu-Peptids auf die Expression verschiedener Zytokine untersucht und Kinetiken erstellt. Die Inkubation von PBMCs mit dem Isu-Peptid führte zu einer erhöhten Sekretion von IL-10 mit einem „peak“ der Expression zwischen 6 und 8 Stunden. Des Weiteren konnte nachgewiesen werden, dass die Sekretion von IL-10 in einer spenderabhängigen Art und Weise verläuft. Die im Microarray detektierte Hochregulation der MMP-1 Expression konnte sowohl durch real time PCR Analysen als auch auf Proteinebene mittels ELISA bestätigt werden. Die Veränderung der TREM-1 Expression wurde ebenfalls durch die real time PCR sowie durch ELISA bestätigt, allerdings hat sich gezeigt, dass das veränderte TREM-1 Expressionsprofil nicht durch eine durch das Isu-Peptid induzierte Hochregulation, sondern durch Verhinderung der Herunterregulation von TREM-1 im Vergleich zu unbehandelten PBMCs entstanden ist. Durch Unterdrückung der IL-10 Translation mittels RNA-Interferenz konnte außerdem gezeigt werden, dass IL-10 für die Veränderung der Expression von MMP-1 und TREM-1 notwendig ist Durch den Nachweis, dass das Isu-Peptid von HIV-1 in vitro sowohl die Zytokinsekretion als auch die Genexpression humaner Immunzellen modulieren kann, konnte ein Beitrag zum Verständnis der Immunpathogenese während der HIV-Infektion erbracht werden.