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B-Zellen spielen im menschlichen Immunsystem eine wichtige Rolle, denn sie sind die Zellen, die Antikörper produzieren. Kürzlich wurde durch ein Forschungsteam am SIAF von Prof. Cezmi Akdis (Workpackage 2) dokumentiert, dass B-Zellen – nebst ihrer Rolle als Antikörper-produzierende Zellen – durch die Produktion von Zytokinen als Regulatoren der Immunantwort fungieren können. Es wurden bestimmte Untergruppen von B-Zellen identifiziert, die bestimmte Zytokine produzieren. Beispielsweise produzieren regulatorische B-Zellen das anti-inflammatorische Zytokin Interleukin-10 und so vor Autoimmunerkrankungen und allergischen Entzündungen schützen können.
Ziel dieser Studie ist die Identifizierung von neuen humanen Zytokin-produzierenden B-Zellen-Untergruppen und die Erforschung ihrer Rolle in der Immunregulation. B-Zellen lassen sich für längere Zeiträume nicht in vitro kultivieren. Deshalb haben wir die Zellteilung der B-Zellen unterdrückt, indem wir die Produktion zweier spezifischer Gene (BCL-6 und BCL-xL) erhöht haben. Das Verfahren der Unterdrückung der Zellteilung und der Erhöhung der Produktion bestimmter Proteine nennt sich Überexpression. Damit können wir langlebige B-Zellen bilden. Um die einzelnen B-Zellen charakterisiert zu können, haben wir einzelne Zellen isoliert und B-Zellklone generiert. Dann haben wir mittels Next-Generation-Sequencing (Bestimmung der Nukleotidabfolge der RNA) die Genaktivität dieser Klone detailliert untersucht.
Identifikation von Zytokin-produzierenden B-Zellen-Untergruppen. Mittels Next-Generation-Sequencing wurde die RNA-Expression von 32 identischen B-Zell-Klonen gemessen. 6 Klonen-Clusters produzieren ähnliche Zytokine. B-Zell-Klone können demnach in jedem Cluster verschiedene spezifische Funktionen für die Regulierung der Immunantwort haben.
Damit wir neue Effektor-B-Zellen-Subtypen, die spezifische Zytokine produzieren, identifizieren konnten, mussten wir die einzelnen B-Zell-Klone anhand ihrer Zytokinexpression gruppieren. Nach diesem Ansatz haben wir 6 Klongruppen identifiziert, die bestimmte Zytokinprofile exprimierten, d.h bestimmte Zytokine aktivierten. Einige dieser Zytokinprofile (ein Expressionsprofil zeigt, was die Zelle tatsächlich gerade tut) ähnelte bereits zuvor beschriebenen Untergruppen von Effektor-B-Zellen, wie die Interferon-gamma-produzierenden B-Zellen und die Interleukin-10-produzierenden regulatorischen B-Zellen. Das Interferon ist ein Protein, das eine immunstimulierende, vor allem antivirale Wirkung entfaltet; das Interleukin ist ein antiinflammatorischwirkendes Zytokin, das im Körper ablaufende Entzündungsreaktionen hemmt. Zusätzlich fanden wir weitere Clusters mit verschiedenen Zytokinprofilen, die bis anhin noch nicht beschrieben worden sind. Derzeit arbeiten wir daran, eine detaillierte Charakterisierung dieser neuen B-Zellen-Subgruppen durchzuführen, damit ihre potentielle Rolle in allergischen Erkrankungen bewertet werden kann.