Die Wirkung des Epstein-Barr-Virus-kodierten Interleukin-10 auf humane dendritische Zellen

Abstract

Das Epstein-Barr-Virus ist der Erreger der infektiösen Mononukleose und stellt ein ubiquitär verbreitetes Pathogen dar. Ein hoher Prozentsatz der gesunden erwachsenen Bevölkerung ist in einer lebenslang persistierenden Infektion Träger dieses Erregers. Menschliche dendritische Zellen (DC) sind essentiell für die antivirale Immunantwort und stellen somit ein strategisch wichtiges Ziel der viralen Immunevasion dar. Ein Mechanismus der Immunevasion ist die Kodierung eines IL10-Homologs. Das Epstein-Barr-Virus IL10 (ebvIL10) weist eine hohe Übereinstimmung von 84% verglichen mit humanem IL10 (hIL10) auf. Ziel unserer Untersuchung war es, die Wirkung von ebvIL10 auf den Phänotyp, die Funktion und das Überleben dendritischer Zellen im Vergleich zu humanem IL10 zu analysieren. Trotz der hohen Homologie zwischen ebvIL10 und hIL10 zeigte sich ein deutlicher Unterschied in der Stärke der biologischen Antwort dendritischer Zellen, die mit den verschiedenen Interleukinen behandelt worden waren. Humanes IL10 blockierte die LPS-induzierte Hochregulation der Oberflächenmoleküle der Antigenpräsentation, Kostimulation und Adhäsion, während ebvIL10 nur einen schwachen Effekt aufwieß. Eine geringe Anzahl von Oberflächenmolekülen auf LPS-behandelten DC zeigte in Reaktion auf die Behandlung mit hIL10 ein abweichendes Verhalten. IDO, ein toleranzinduzierendes Molekül und DC-SIGN, ein wichtiger Rezeptor für die Infektion mit Viren, wurden hochreguliert. Dieser Effekt war für ebvIL10 kaum nachweisbar. Auf unreife und reife DC hatten sowohl ebvIL10 als auch hIL10 keinen Einfluss. Während hIL10 die mit der Reifung assoziierte Apoptoserate erhöhte, war im Gegensatz dazu für ebvIL10 kein Einfluss nachzuweisen. In Hinblick auf die Funktion zeigte sich die Wirkung von ebvIL10 deutlicher. Beide IL10 beeinträchtigten die reifungs-assoziierten Veränderungen der Funktion dendritischer Zellen. hIL10- und ebvIL10- behandelte DC aktivierten allogene periphere mononukleäre Blutzellen (PBMC) schlechter als unbehandelte DC. Des Weiteren reduzierten hIL10 und zu einem geringeren Grad ebvIL10 die Kapazität dendritischer Zellen, T-Zellen zu stimulieren. Auf die Produktion des wichtigen Zytokins IL6 bestand keine Auswirkung von ebvIL10 und hIL10. Die IL12-Produktion konnte durch hIL10 reduzierte werden, ebvIL10 hatten keinen Effekt. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass ebvIL10 im Gegensatz zu hIL10 den Phänotyp und das Überleben dendritischer Zellen kaum beeinflusst. Dahingegen bestand ein Effekt von ebvIL10 auf die Funktion dendritischer Zellen, der im Vergleich zu hIL10 zwar geringer, aber nachweisbar war. Weitergehende Forschung zum Verständnis der Wirkung von ebvIL10 im Kontext einer Infektion mit dem Epstein-Barr-Virus ist erforderlich. Interessant wäre etwa die Untersuchung des Einflusses von ebvIL10 auf andere Zellen, wie etwa B-Zellen, oder des Verlaufs einer in vitro-Infektion mit einem EBV-Stamm, der das IL10-Homolog nicht exprimiert.

Epstein-Barr virus (EBV), an ubiquitous pathogen with worldwide distribution, causes infectious mononucleosis during primary infection. A high percentage (80-90%) of healthy adults are persistently infected with EBV. Human dendritic cells (DCs) are essential for the antiviral immune response and represent a strategically important target for viral immune evasion. Intriguingly, viruses such as EBV, Poxvirus Orf, or Cytomegalovirus encode homologues of IL10, an important antiinflammatory cytokine. The EBV-encoded IL10 (ebvIL10) is 84% identical with human IL10 (hIL10). In this study we investigated the capacity of ebvIL10 to shape phenotype, function, and survival of DCs in comparison to hIL10. Despite its high sequence identity with hIL10, ebvIL10 showed a clear difference in the strength of the biologic response. hIL10 blocked LPS-induced up-regulation of surface molecules, confirming its role as an inhibitor of DC maturation. In contrast, ebvIL10 had only a weak influence on the molecules of antigen presentation, costimulation and adhesion. A small number of molecules on LPS-treated DC showed a different behavior in response to hIL10. IDO, a tolerogenic molecule, and DC-SIGN, a receptor for certain pathogens, were up- regulated on DCs. This effect was substantially lower for ebvIL10. On immature DCs in the absence of maturation signals as well as on mature DCs ebvIL10 and hIL10 had no influence. The impact of ebvIL10 on DC function was, however, more obvious. DC treated with hIL10 and to a lesser extent ebvIL10, reduced the capacity of DCs to stimulate T-cells. hIL10 also increased apoptosis associated with DC maturation, while the effect of ebvIL10 was again negligible. Finally, LPS-induced IL12 production was reduced upon DC treatment with hIL10, whereas ebvIL10 had no influence. Both cytokines had no effect on production of IL6 by DCs. Taken together, although ebvIL10 had almost no effect on DC phenotype and survival, it clearly modulated some of the DC functions. More investigation is necessary to further improve our understanding of the role of ebvIL10 in the context of Epstein-Barr virus infection.