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CD-Zellen-Immunprofil

Basierend auf der aktuellen wissenschaftlichen Literatur dienen CD57+-Zellen als prognostische Laborindikatoren während und nach der Behandlung von chronischer Lyme-Borreliose.

CD Zellen2

Die Untersuchung des Immunstatus mit CD3+/CD56+/CD57+ und CD19+ Zellen

Die Untersuchung des Immunstatus ist von entscheidender Bedeutung, insbesondere bei Verdacht auf virale, bakterielle oder chronische Infektionen sowie bei Immundefekten. Die Analyse der zellulären Immunabwehr durch CD3+/CD56+/CD57+ NK Zellen liefert wichtige Hinweise auf den aktuellen Gesundheitszustand. Ebenso ermöglicht die Bestimmung der CD19+ B-Lymphozyten eine detaillierte Einsicht in das humorale Immunsystem. Diese beiden Parameter bieten wertvolle Informationen über das Immunsystem und helfen bei der Diagnose und Behandlung von verschiedenen Krankheiten. Im Folgenden werden die Funktionen und Bedeutungen dieser Zellen sowie ihre klinische Relevanz näher erläutert.

Entwicklung und Funktion von T-Zellen und Natürlichen Killerzellen

Lymphozyten entstehen aus im Knochenmark ansässigen Vorläuferzellen. B-Zellen (engl. bone marrow) und Natürliche Killerzellen (NK) wandern von dort aus direkt in die Peripherie. Die T-Zellen (engl. thymus) hingegen migrieren aus dem Knochenmark in den Thymus und durchlaufen dort eine positive und negative Selektion. Sie entwickeln sich zu naiven T-Zellen, die noch keinen Antigenkontakt hatten und zwischen Blut und lymphatischen Geweben patrouillieren. Natürliche Killer-T-Zellen sind eine weitere T-Zelllinie, die sich im Thymus entwickelt und neben dem T-Zellrezeptor einen weiteren Rezeptor besitzt, der Glycolipidantigene bakterieller Genese erkennt.

Rolle von T-Zellen (CD3+ Lymphozyten) und NK-Zellen (CD3-CD16+/CD56+/CD57+) im Immunsystem und ihre klinische Bedeutung

T-Zellen (CD3+ Lymphozyten) erkennen mittels ihres T-Zell-Rezeptors und des Kofaktors CD3 Antigene und induzieren bzw. regulieren die zelluläre Immunabwehr. Die T-Zellen sind erhöht bei viralen (z.B. Röteln) und bakteriellen (in der Überwindungsphase) Infektionen sowie Pilzinfektionen (z.B. Pneumocystis, Candida), Typhus, T-Zell-Leukämien und Lymphomen und bei Rauchern. Erniedrigte T-Zellen finden sich u. a. bei angeborenen (DiGeorgeSyndrom, SCID, Wiskott-Aldrich-Syndrom, Ataxia teleangiektasia/LouisBar-Syndrom) und erworbenen (malignen Erkrankungen, Infektionserkrankungen, z.B. AIDS, Tuberkulose) Immundefekten, nach Bestrahlung und Medikation mit Immunsuppressiva (z.B. Glukocortikoiden), Zytostatika oder Steroiden, bei chronischen Lebererkrankungen (z.B. Leberzirrhose, alkoholbedingte und nicht-alkoholbedingte Steatohepatitis, Hepatitis C), Verbrennungen, SLE und anderen Autoimmunerkrankungen, Cushing-Syndrom, Niereninsuffizienz und Eisenmangelanämie.

Natürliche Killerzellen (NK-Zellen, CD3-CD16+/CD56+/CD57+) sind Effektorzellen des angeborenen Immunsystems. Sie töten Tumorzellen und virusbefallene Körperzellen ab, indem sie deren Apoptose auslösen. Erhöhte NK-Zellen sind meßbar bei Virusinfektionen, Mykoplasmen-Infektion oder nach medikamentöser Immunstimulation sowie bei NK-Zell-Leukämie (selten). Erniedrigte NK-Zellen werden bei progredientem Tumorwachstum, bei Rauchern, passager bei körperlicher Belastung und während einer kalorienarmen Diät gemessen.

CD57+ Zellen als Teil der NK-Zellen können bei chronisch viralen Infektionen mit z.B. CMV, HIV, Hepatitis C Virus, Epstein Barr Virus erhöht sein.

CD19-Lymphozyten

Marker zur Identifizierung von B-Zell-Subtypen

B-Lymphozyten sind für die spezifische Immunantwort unerlässlich. Dabei steuern die B-Lymphozyten die antikörperbasierte Abwehrreaktion des Körpers.

Über Immunglobuline (Ig) auf der Zelloberfläche können B-Lymphozyten spezifische Antigene erkennen. Diese Antigene sind körperfremde Proteine.

Sowie Immunglobulinen, besitzen B-Lymphozyten weitere Marker auf der Membranoberfläche, die zur Identifizierung von Subtypen der B-Zellen dienen (Lymphozyten Differenzierung). Die häufigsten Oberflächenmarker von B-Lymphozyten sind CD19, CD20 und CD21.

Struktur und Regulation von CD19-Expression

CD19 ist ein 95-kDa-Mitglied der Superfamilie der Immunglobuline, das ausschließlich auf B-Lymphozyten exprimiert wird. Es ist ein Transmembranprotein vom Typ I mit einer einzigen Transmembrandomäne, mit einem zytoplasmatischen C-Terminus und einem extrazellulären N-Terminus. CD19 ist ein wichtiger Co-Rezeptor für die B-Zell-Antigenrezeptor (BCR)-Signalübertragung. Die Oberflächendichte von CD19 ist während der gesamten Entwicklung und Reifung von B-Zellen stark reguliert, bis zum Verlust der Expression, während der terminalen Plasmazelldifferenzierung. Die CD19-Expression in reifen B-Zellen ist dreimal so hoch wie in unreifen B-Zellen, wobei die Expression in B1-Zellen etwas höher ist als in B2-Zellen (konventionelle B-Zellen).

CD19 als Marker für die humorale Immunantwort

B-Zellen (CD19-Lymphozyten) sind eine Untergruppe der Lymphozyten und können im Rahmen der Leukozyten-Typisierung (Bestimmung des Immunstatus) quantitativ im Blut gemessen werden. Die B-Zellen erfüllen ihre Funktion im Rahmen des sogenannten humoralen Immunsystems (Produktion von Antikörpern).

Die Bedeutung des CD19-Markers liegt darin, dass er die Analyse von B-Lymphozyten ermöglicht, die für die humorale Immunantwort verantwortlich sind.

CD19 ist einer der zuverlässigsten Oberflächen-Biomarker für B-Lymphozyten, die eine wichtige Rolle bei der normalen Expansion und Funktion des peripheren B-Zell-Pools spielen. Es trägt zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichts zwischen humoraler, antigeninduzierter Reaktion und Toleranzinduktion bei, da selbst kleine Veränderungen der CD19-Expression die Schwellenwerte für die B-Zell-Signalisierung beeinflussen und die Sensitivität und Spezifität der B-Zell-vermittelten Immunität dramatisch verändern können.

Interpretation der CD19-Werte im Zusammenhang mit B-Zell-Funktionen

  • Hohe Zahlen der absoluten B-Zellen CD19+ können Zeichen einer allgemeinen B-Zell-Lymphozytenstimulation sein:
    aktuelle Virusinfektion (EBV-Frühinfektion), kürzliche Infektion mit Bakterien, Autoimmunerkrankung, Lymphadenopathie.
  • Niedrige Zahlen der absoluten B-Zellen CD19+ können Zeichen einer allgemeinen B-Zell-Lymphozytopenie sein:
    zelluläre Immundefekte, Stresssituationen, Therapien mit Kortison oder mit B-Zell-depletierenden Antikörpern. Chemotherapien, Bestrahlungstherapien, Infektionen mit Krankheitserregern, die das Immunsystem schädigen, und erhöhte Werte von Mykotoxin-Biomarkern können auch der Grund für niedrige CD19-Werte sein.

Weitere Informationen zu CD-Zellen

Die CD57+ Zellen dokumentieren das Ausmaß der Immunsuppression bei einer chronischen Borrelien-Infektion. Gemäß aktueller Literatur sind die CD57+ Zellen damit ein prognostischer Laborparameter während und nach der Behandlung von chronischen Borrelien-Infektionen. Klinische Forschungs- und Fallstudien konnten zeigen, dass chronische Borrelien-Infektionen von Veränderungen in der zellulären Immunabwehr begleitet werden. Der Beleg hierfür ist eine verminderte Anzahl der natürlichen Killerzellen (NK/CD3-CD56+), insbesondere eine geringere absolute Zahl der aktivierten natürlichen Killerzellen (CD3-CD56+CD57+). Während akute Borrelia burgdorferi-Infektionen und andere Krankheiten normale CD57-Parameter zeigen, haben Patienten mit einer chronischen Borrelien-Infektion oft weniger als 100 CD57+Zellen pro Mikroliter. Laut wissenschaftlichen Studien konnte eine verminderte absolute Anzahl an CD57+Zellen vorwiegend bei Patienten, deren Nervensystem betroffen war, festgestellt werden. Patienten mit muskuloskelettalen Beschwerden wiesen eher normale CD57+Zellen auf. Die verminderte Anzahl der CD57-Zellen bleibt solange bestehen, bis eine Verbesserung der Symptome aufgrund von Behandlungen mit Antibiotika oder mit Hilfe anderer Therapieformen erreicht wird.

Ältere Menschen und Patienten mit zugrunde liegenden medizinischen Problemen wie Bluthochdruck, Herzproblemen oder Diabetes, Krebs, einer anderen aktiven Infektion und/oder Personen mit Immunsuppression können mit einer höheren Wahrscheinlichkeit einem schwereren Krankheitsverlauf von COVID-19 unterliegen [1],[2],[3],[4]. Daher empfehlen wir in Verdachtsfällen, die zusätzliche Überprüfung des zellulären (CD3+) und der Natürlichen Killer Zellen (CD56+/CD57+) Immunstatus.

Akute Virale Infektionen, Chronisch Virale Infektionen, Bakterielle Infektionen, Immundefekte, Immunstimulation

Virale Infektionen, Bakterielle Infektionen, Pilzinfektionen, Parasitose, Allergien, Eisenmangel, Lebererkrankungen (verursacht durch Vergiftungen einschließlich Mykotoxine), Autoimmunkrankheiten, Neurodermitis, Erhöhte Lymphozytenwerte, Erniedrigte Lymphozytenwerte

Referenzen:

[1] Okba et al. medRxiv 2020.03.18.20038059; doi: 10.1101/2020.03.18.20038059; März 2020

[2] Risk of COVID-19 for patients with cancer; Hanping Wang, Li Zhang; Published:March 03, 2020

[3] The Novel Coronavirus Disease (COVID-19) Threat for Patients with Cardiovascular Disease and Cancer; Sarju Ganatra, MD, Sarah P. Hammond, MD, Anju Nohria, MD; 18 March 2020

[4] T.M. Rickabaugh, R.D. Kilpatrick, L.E. Hultin et al.: The dual Impact of HIV-1 infection and aging on naïve CD4+ T-cells: additive and distinct patterns of impairment. PLoS One, 2011, 6(1) e16459.

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C.M. Nielsen, M.J. White, M.R. Goodier, E.M. Riley, Functional siginificance of CD57 expression on human NK cells and relevance to disease, Front Immunol. 2013; 4: 422

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Xinchen Li, Ying Ding, Mengting Zi, Li Sun, Wenjie Zhang, Shun Chen, Yuekang Xu, CD19, from bench to bedside, Immunology Letters, Volume 183, 2017.