Die Immunreaktion gegen Transplantate ist bisher nicht vollständig geklärt. Angesichts der entscheidenden Rolle, die das angeborene Immunsystem in der Regulierung von Immunreaktionen gegen Pathogene spielt, erscheint es eine interessante Fragestellung, ob eine vergleichbare Funktion von Mechanismen des angeborenen Immunsystems auch in der Immunreaktion gegen Fremd-Gewebe existiert. Es ist bekannt, dass natürliche Killerzellen eine wichtige Rolle in der Abstoßung von hamätopoetischen Transplantaten spielen. Im Gegensatz dazu war bisher nicht klar, ob natürliche Immunität auch eine Funktion in der Abstoßung von soliden Organtransplantaten besitzt. Das kostimulatorische Molekül CD28 besitzt eine wichtige Funktion für die T-Zell-Aktivierung. Dennoch werden allogene Transplantate sowohl von CD28-defizienten als auch von mit Kostimulationsblockade behandelten Mäusen abgestoßen, die zugrundeliegenden Mechanismen sind bisher nicht geklärt. Um die Rolle von angeborener und adaptiver Immunität bei der Abstoßung von soliden Organtransplantaten zu untersuchen, wurden die Effekte der Inaktivierung von zentralen Systemen des angeborenen (NK-Zellen) und des adaptiven (CD28-Kostimulation) Immunsystems auf die Abstoßung von allogenen Herztransplantaten untersucht. In Wildtyp- und CD28-/- Mäusen wurden heterotope Herztransplantationen durchgeführt. Zur Untersuchung des Einflusses des angeborenen Immunsystems wurden einerseits vollallogene und andererseits semiallogene Transplantate, für die postuliert wird, dass die auf den Transplantatzellen vorhandenen Selbst-MHC-I-Moleküle über inhibitorische NK-Rezeptoren Mechanismen der angeborenen Immunität hemmen, verwendet. Als ein zweiter Ansatz zur Untersuchung der Rolle von Zellen mit NK-Rezeptoren wurde ein Protokoll etabliert, um durch wiederholte Antikörper-Injektionen NK-Zellen effektiv zu depletieren. Weder CD28-Defizienz noch NK-Inaktivierung allein führten zur Akzeptanz von Herztransplantaten. Dagegen führte NK-Depletion zu einem deutlich verlängertem Überleben allogener Herztransplantate. Interessanterweise wurden semiallogene Herzen von CD28-/- Empfängern akzeptiert. Das zelluläre Infiltrat in Herztransplantaten wurde durch Immunhistochemie und, nach Kollagenase-Verdau der Transplantate und Aufreinigung der mononukleären Zellen durch Perkoll-Dichtegradienten-Zentrifugation, durchflußzytometrisch untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass sowohl NK- als auch NK-T-Zellen in allogene Herztransplantate infiltrieren. In semiallogen in CD28-/- Mäuse transplantierten Herzen waren dagegen insgesamt nur sehr geringe Anzahlen von mononukleären Zellen nachzuweisen. Die Analyse der Zytokin Expression in Herztransplantaten durch RNase-Protection Assay und semiquantitative PCR zeigte eine Reduktion von proinflammatorischen Zytokinen (IL-1b, IL6 und IFNg) in semiallogen in CD28-defiziente Empfänger transplantierten Herzen verglichen mit den in der abstoßenden Gruppen gefundenen Zytokin-mRNA-Expression. Zusammengenommen zeigen diese Ergebnisse eine bisher nicht bekannte Rolle von Zellen mit inhibitorischen NK-Rezeptoren bei der Abstoßung von soliden Organtransplantaten, die in der Abwesenheit von CD28-Kostimulation deutlich wird.     «

Die Immunreaktion gegen Transplantate ist bisher nicht vollständig geklärt. Angesichts der entscheidenden Rolle, die das angeborene Immunsystem in der Regulierung von Immunreaktionen gegen Pathogene spielt, erscheint es eine interessante Fragestellung, ob eine vergleichbare Funktion von Mechanismen des angeborenen Immunsystems auch in der Immunreaktion gegen Fremd-Gewebe existiert. Es ist bekannt, dass natürliche Killerzellen eine wichtige Rolle in der Abstoßung von hamätopoetischen Transplantat...     »

Innate Immunity is known to be crucial for the initiation of immune responses against pathogens. Likewise, a role of cells belonging to the innate immune system (NK cells) has long been appreciated in rejection of hematopoietic, albeit not solid organ transplants. To investigate the roles of natural and adaptive immune responses in solid organ rejection, I analyzed the effects of inactivation of key systems of the innate (NK cells) and the adaptive immune sytem (CD28 costimulation) in mice. Heterotopic heart transplantation was performed on wildtype and CD28-deficient (CD28-/-) mice (collaboration with S. Maier, Technical University Munich). I established a protocol to efficiently deplete recipients of NK1.1 cells by repeated injection of monoclonol antibody. As a different approach to investigate the role of NK-receptor-bearing cells, semi-allogeneic heart transplantation was performed. Neither CD28 deficiency nor NK inactivation alone lead to acceptance of vascularized cardiac grafts. In contrast, depletion of NK1.1 positive cells in CD28-/- recipients lead to prolonged survival of allogeneic cardiac grafts. Moreover, semi-allogeneic hearts were accepted in CD28-/- recipients, most likely due to inhibition of NK-receptor-bearing cells by self MHC molecules provided on the graft cells. I analyzed the cellular infiltrate in cardiac grafts using immunohistochemical staining as well as flow cytometry. For this, I established a protocol to isolate graft infiltrating mononuclear cells from cardiac transplants by collagenase digestion and separation by discontinuous Percoll-density gradient centrifugation. I could show that both NK and NK T cells were present in the cellular infiltrate in cardiac allografts. In semi-allogeneic grafts transplanted into CD28-/- recipients, only small numbers of cells were found. Employing RNase protection assay and competitive semiquantitative PCR to analyze cytokine mRNA expression I could show a reduction of pro-inflammatory cytokines (IL-1b, IL-6, and IFNg) in semi-identical grafts that had been transplanted into CD28-/- recipients as compared to rejecting groups. In summary, these results show a hitherto unappreciated role of NK-receptor-bearing cells in solid-organ rejection which becomes evident in the absence of CD28-mediated costimulation.     «

Innate Immunity is known to be crucial for the initiation of immune responses against pathogens. Likewise, a role of cells belonging to the innate immune system (NK cells) has long been appreciated in rejection of hematopoietic, albeit not solid organ transplants. To investigate the roles of natural and adaptive immune responses in solid organ rejection, I analyzed the effects of inactivation of key systems of the innate (NK cells) and the adaptive immune sytem (CD28 costimulation) in mice. Hete...     »