Lebensdauer der im Rahmen einer mukosalen Immunantwort generierten Plasmazellen

Abstract

Plasmazellen sind für die Produktion und Sekretion von hochaffinen Immunglobulinen zuständig. Sie entstehen hauptsächlich in den sekundären lymphatischen Organen aus den B-Zellen, bei denen die somatische Hypermutation stattgefunden hat. Von dort können die Plasmablasten ins Knochenmark, andere lymphatische Organe, Schleimhäute oder entzündliches Gewebe auswandern. Wie lange die Plasmazellen in verschiedenen Organen persistieren und Antikörper produzieren können, ist wenig bekannt. Bisher wurden ihm Rahmen dieser Fragestellung vor allem systemische Immunantworten und die Lebensdauer der Plasmazellen im Knochmark untersucht. In dieser Arbeit haben wir uns auf die Fragestellung konzentriert, wie lange die im Rahmen einer mukosalen Immunantwort generierten Plasmazellen im Organismus persistieren können. Wir konnten nachweisen, dass man noch 9 Monate nach einer oralen Immunisierung, antigenspezifische, langlebige Plasmazellen im Knochenmark finden kann. Des Weiteren konnten wir zeigen, dass auch die Mukosa des Darmes eine Nische für langlebige Plasmazellen darstellt, wo sie über mehrere Monate persistieren können. Zusätzlich haben wir die Rolle der Milz in der Immunantwort auf orale Antigene untersucht und gezeigt, dass die Generierung der Plasmazellen in der mukosalen Immunantwort von diesem Organ unabhängig ist. Diese Ergebnisse zeigen, dass der Gastrointestinaltrakt eine wichtige Rolle in der Initiierung langfristiger humoraler Immunantworten spielt, was von Bedeutung für die Entwicklung oraler Impfstoffe sowie Untersuchung der Immunreaktion gegen und Toleranz gegenüber Nahrungsmitteln, pathogenen Erregern, kommensalen Mikrobiota sowie Autoantigenen sein kann.

Plasma cells are responsible for the production and secretion of high-affinity antibodies. These cells are generated in the secondary lymphatic organs from B-cells having undergone somatic hypermutation. From these organs, the plasmablasts migrate to the bone marrow, other lymphatic organs, mucus membranes or inflammatory tissues. The duration for which the plasma cells can persist in these organs and produce antibodies remains unknown. Previous studies have primarily focused on the duration for which the plasma cells, generated in a systemic immune response, can survive in the bone marrow. Here, we investigated the duration for which the plasma cells, generated in a mucosal immune response, can persist. We demonstrated that long-lived antigen- specific plasma cells can be detected in the bone marrow for at least nine months after oral immunization. Furthermore, we demonstrated that the long- lived plasma cells can persist for months in the gut mucosa. Additionally, we investigated the role of the spleen in the immune response to oral antigens and showed that the generation of plasma cells in the mucosal immune response is spleen-independent. These results indicate that the gastrointestinal tract plays a crucial role in initiating long-term humoral immune responses. This may have implications in the development of oral vaccines and in the further investigation of the immune response against and tolerance towards food antigens, pathogens, commensal microbiota and autoantigens.