Wirkung von regulatorischen CD4+-T-Zellen auf Monozyten in der HIV-Infektion

Abstract

Einleitung: Die chronische systemische Immunaktivierung ist charakteristisch für eine HIV-Infektion. Sie stellt den derzeit wichtigsten Marker für einen Krankheitsfortschritt dar und trägt zu der auch unter der Behandlung mit cART erhöhten Morbidität und Mortalität bei. Durch eine Schädigung der intestinalen Barriere kommt es zu einer mikrobiellen Translokation, welche die Immunaktivierung begünstigt. Intestinale Makrophagen können die mikrobielle Translokation normalerweise begrenzen. Allerdings zeigen Monozyten und Makrophagen in der HIV-Infektion vermehrt einen pro-inflammatorischen Phänotyp, eine verminderte Phagozytosefähigkeit und ein pro-inflammatorisches Zytokinprofil. Regulatorische T-Zellen (Treg) können eine anti- inflammatorische Differenzierung von Monozyten induzieren. Es ist bisher nicht verstanden, ob Treg auch in der HIV-Infektion ihren regulatorischen Einfluss auf Monozyten ausüben können. Methodik: Durch magnetische Zellseparation wurden CD14+ Monozyten, CD4+CD25+ Treg und CD4+CD25- Effektor T-Zellen (Teff) aus dem Blut HIV-seronegativer gesunder Kontrollen sowie naiver und mit cART behandelter HIV-seropositiver Patienten isoliert. Die Monozyten wurden zusammen mit autologen Treg bzw. Teff kultiviert. Anschließend wurden die Monozyten phänotypisch sowie Zytokine im Zellkulturüberstand durchflusszytometrisch untersucht. Es erfolgten Phagozytosetests mit kokultivierten Monozyten, Monozyten aus dem Blut und duodenalen Makrophagen. Ergebnisse: Die erhobenen Daten deuten daraufhin, dass Treg die Fähigkeit einen anti-inflammatorischen Phänotyp und Zytokinprofil bei Monozyten zu induzieren in der HIV-Infektion verlieren und sich auch unter der Behandlung mit cART nur eine teilweise Wiederherstellung zeigt. Monozyten und Makrophagen von naiven HIV-seropositiven Patienten zeigten eine verminderte Phagozytosefähigkeit. Diese konnte durch Treg nicht beeinflusst werden. Treg bewirkten bei Monozyten von gesunden männlichen Probanden eine stärkere anti- inflammatorische Differenzierung im Vergleich zu gesunden weiblichen Probanden. Schlussfolgerung: In der vorliegenden Arbeit konnte erstmals eine Störung in der Treg-vermittelten Regulation der Monozytendifferenzierung in der HIV-Infektion gezeigt werden. Während Treg bei Monozyten von gesunden Kontrollen eine anti-inflammatorische Differenzierung induzieren können, verlieren sie diese Fähigkeit in der HIV-Infektion und können sie unter der Behandlung mit cART nur teilweise wiedererlangen. Dieser Regulationsdefekt kann zu der systemischen Immunaktivierung in der HIV-Infektion beitragen.

Introduction: Chronic immune activation is a hallmark of HIV infection. It is the best predictor of disease progression and contributes to overall increased morbidity and mortality. Intestinal barrier damage promotes microbial translocation und consequently immune activation. Intestinal macrophages are important for limiting microbial translocation. However, monocytes and macrophages are affected in HIV-infected persons. They show an inflammatory phenotype and produce an increased amount of inflammatory cytokines. Regulatory T cells (Treg) can induce an anti-inflammatory differentiation of monocytes. It is unclear, if they maintain this regulatory function in HIV infection. Methods: Magnetic cell sorting was used to isolate CD14+ monocytes, CD4+CD25+ Treg and CD4+CD25- effector T Cells (Teff) from the blood of healthy controls and treatment-naive or cART-treated HIV-infected patients. Monocytes were cocultered with autologous Treg or Teff. Using flow cytometry, monocytes were analysed phenotypically and supernatant cytokine concentration was assessed. Phagocytic capacity of cocultured monocytes, monocytes from the blood and duodenal macrophages was analyzed. Results: The data indicates that Treg lose their ability to induce an anti-inflammatory differentiation of monocytes in HIV infection. Their regulatory capacity is only partially restored with cART. Phagocytic capacity of blood monocytes decreases in HIV infection but normalises with cART. Intestinal macrophages show a decrased phagocytic capacity. Treg have no affect on the phagocytic capacity of monocytes. Treg induce a stronger anti-inflammatory differentiation of monocytes in healthy men compared to healthy women. Conclusion: This study is the first to show the inability of Treg to induce an anti-inflammatory differentiation of monocytes in HIV infection. The loss of their regulatory function is only partially restored with cART and might contribute to the chronic immune activation in HIV infection.