T-cellspot(R) - Nachweis der Antigen-spezifischen Zytokinfreisetzung einzelner T-Zellen

Der neue, hochsensitive immunologische T-cellspot(R) bietet die Möglichkeit, die Freisetzung spezifischer Zellbotenstoffe (Zytokine) auf Einzelzellebene zu erfassen. Nach Stimulation der Lymphozyten, z.B. mit Borrelienantigenen oder einem Immunmodulator, wird die Zytokinfreisetzung einer einzelnen Zelle bestimmt. Jeder aktivierte Lymphozyt wird als „Spot“ sichtbar und kann gemessen werden. Die Anzahl und die Intensität der Spots dienen als Maß für die Reaktivität des Immunsystems auf einen bestimmten Stimulus hin und ermöglicht so eine standardisierte Beurteilung der Immunreaktion.

Methode
Der T-cellspot(R) basiert auf dem Nachweis einer antigenspezifischen Zytokinsekretion von Interferon-g (IFN-g), Interleukin-10 (IL-10) oder anderen Zytokinen durch reaktive Lymphozyten. Der Test wird auf Mikrotiterplatten durchgeführt, an deren Bodenfläche monoklonale Antikörper gegen die nachzuweisenden Zytokine irreversibel gebunden sind. Die zu untersuchenden Lymphozyten werden in Kultur genommen und mit den entsprechenden Antigenen stimuliert. Kommt es hierbei zu einer Sekretion der interessierenden Zytokine, werden diese in unmittelbarer Nähe der sezernierenden Zelle an die spezifischen monoklonalen Antikörper gebunden und mit Hilfe eines markierten Sekundärantikörpers sichtbar gemacht. Auf diese Weise entstehen distinkte „Spots“ an den Stellen, an denen sich während der Inkubation eine Zytokin sezernierende Zelle befand. Die Anzahl und Intensität der entstehenden Spots ist ein Maß für die Reaktivität der Lymphozyten und erlaubt über ein optisches Auswertesystem eine quantitative Beurteilung der spezifischen Aktivität des Immunsystems.

Vorteile des T-cellspot(R)

• 20 bis 200-fach sensitiver als ein ELISA
• eine unter 100.000 reaktiven Zellen detektierbar
• im Gegensatz zum Lymphozytentransformationstest (LTT, Melisa® u.a.) ist ein direkter Nachweis der antigenspezifischen Zytokinfreisetzung möglich

Anwendungsgebiete des T-cellspot(R):

Infektionsserologie
Der T-cellspot(R) bringt gegenüber ELISA-Testverfahren deutliche Vorteile in der Diagnostik, da hiermit verschiedene Infektionskrankheiten bereits in einem deutlich früheren Stadium als bisher erkannt werden können. Auch bei noch negativen Antikörperkonzentrationen können bereits messbare zelluläre Immunreaktionen vorliegen, die sich durch eine antigenspezifische Zytokinsekretion der Lymphozyten nachweisen lassen.
Ebenso können reaktivierte oder chronisch persistierende Infektionen mit Hilfe des T-cellspot(R) erfasst werden. Zurzeit können folgende bakterielle und virale Erreger mit Hilfe des T-cellspot(R) nachgewiesen werden:
bakterielle Erreger

• Borrelia spec.
• Candida albicans
• Chlamydia pneumoniae
• Chlamydia trachomatis
• Mycobacterium tuberculosis
• Treponema pallidum

virale Erreger

• EBV
• CMV
• Influenza

TH1-/TH2-Konzept
Die T-cellspot(R)-Methode kann Aufschluss darüber geben, ob sich die zelluläre und humorale Immunität im gesunden Gleichgewicht befinden oder ob eine Verschiebung in eine der beiden Richtungen vorliegt.

Die T-Helfer-Lymphozyten werden aufgrund der sezernierten Zytokine in verschiedene Subpopulationen unterteilt. Klinisch relevant ist hierbei hauptsächlich die Differenzierung der T-Helferzellen in die Subtypen TH1 und TH2.
Die zelluläre Immunantwort wird über die TH1-Zellen vermittelt; diese synthetisieren die proinflammatorisch wirkenden Zytokine Interleukin-2 und Interferon-g (IFN-Á) sowie den Tumor-Nekrose-Faktor-a (TNF-a).
Die humorale Immunantwort, die mit der Bildung von Antikörpern und IgE von den TH2-Zellen getragen wird, ist durch eine Sekretion der antiinflammatorischen Zytokine IL-4, IL-5 sowie IL-10 charakterisiert.

Mit Hilfe der T-cellspot(R)-Methode kann ein bestehendes Gleich- oder Ungleichgewicht zwischen der TH1- und TH2-Immun-Antwort ermittelt werden: Vor, aber auch nach der Stimulation mit einem bestimmten Antigen lässt sich anhand der charakteristischen Leitzytokine sehr exakt bestimmen, ob bei dem Patienten überwiegend eine Immunantwort in Richtung einer TH1-Immunität (zelluläre Abwehr) oder in Richtung TH2-Immunität (humorale Antwort, Allergie) vorliegt. Die spezifische Freisetzung von IFN-g bzw. IL-10 kam in vitro durch TH1- bzw. TH2-Modulatoren Immunmodulatoren untersucht werden.
Nach antigenspezifischer Stimulation lassen sich sowohl akute Erkrankungen, wie z.B. Influenza, EBV- oder Borrelien-Infektion, aber auch chronisch entzündliche Prozesse darstellen. Ebenso ist ein Therapiemonitoring möglich.

Anwendung in der Tumorimmunologie:
Das TH1-spezifische Zytokin IFN-g besitzt neben den proinflammatorischen Eigenschaft auch einen direkten zytotoxischen Effekt und steigert die Apoptose (programmierter Zelltod) von Tumorzellen. Bei vielen Tumorpatienten findet sich eine erhöhte TH2-Antwort (Leitzytokin IL-10), was zu einer Schwächung der spezifischen zytotoxischen Immunantwort führt.