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Neues aus der Forschung am HPI.

13. Juli 2017: Veränderte HLA-C-Expression auf HIV-1-infizierten Zellen wird von Zellen des angeborenen Immunsystems erkannt

Donnerstag, 13. Juli 2017

Natürliche Killerzellen (NK-Zellen) sind Bestandteil des angeborenen Immunsystems und spielen eine wichtige Rolle bei der Kontrolle von Virus-Infektionen, indem sie virus-infizierte Zellen im Körper erkennen und eliminieren. NK-Zellen besitzen dafür spezielle Rezeptoren, die mit Liganden auf körpereigenen Zellen interagieren. Ein zentrales Rezeptor/Liganden-Paar sind hierbei KIR-Rezeptoren (killer-cell immunoglobulin-like receptors) und HLA-Moleküle (humanes Leukozytenantigen). Die Vermehrung von Viren in der Wirtszelle führt in vielen Fällen zu einer Veränderung der Präsentation von HLA-Molekülen. Diese Veränderungen können von NK-Zellen erfasst werden und führen zu der Aktivierung von NK-Zellen, welche die infizierte Zelle nachfolgend töten.

Doch wie können Viren wie z.B. das HI-Virus (HIV-1) diese Mechanismen beeinflussen und sich somit dem Zugriff des Immunsystems entziehen? Dr. Christian Körner und seine Kolleginnen und Kollegen vom Heinrich-Pette-Institut und dem Ragon Institute of MGH, MIT and Harvard (USA) haben dies in einer neuen Publikation im renommierten Journal „Cell Host & Microbe“ genauer untersucht.

Was genau wurde untersucht?

Untersucht wurde der Effekt verschiedener HIV-1 Stämme auf die Expression des Moleküls HLA-C. Bislang ist man davon ausgegangen, dass HIV-1 HLA-C auf infizierten Zellen nicht herunterreguliert, um der Immunantwort durch natürliche Killerzellen zu entgehen. Neuere Erkenntnisse zeigen jedoch, dass eine Vielzahl von HIV-1 Stämmen dazu in der Lage sind, die HLA-C-Expression zu vermindern. In der aktuellen Studie wurde deshalb überprüft, welchen Einfluss die Modulierung der HLA-C-Moleküle durch das HI-Virus auf die Erkennung von HIV-1-infizierten Zellen durch NK-Zellen hat. Der Fokus der Untersuchung lag hierbei auf der Rolle der inhibierenden KIR-Rezeptoren KIR2DL1 und KIR2DL3, die mit HLA-C auf der Zielzelle interagieren können und damit einen Einfluss auf die Aktivierung von NK-Zellen haben.

Was wurde herausgefunden?

In in-vitro Infektionsmodellen konnte gezeigt werden, dass verschiedene Stämme von HIV-1 die HLA-C-Expression unterschiedlich stark modulieren und herabsetzten. Eine verminderte Anzahl von HLA-C-Molekülen auf infizierten Zellen war mit einer geringeren Bindung der inhibitorischen NK-Zell-Rezeptoren KIR2DL1 und KIR2DL3 an ihren Liganden HLA-C verbunden und mit einer erhöhten antiviralen Aktivität von NK-Zellen. Zusammenfassend weisen die Ergebnisse der Studie darauf hin, dass natürliche Killerzellen in der Lage sind, die Modulation von HLA-C durch HIV-1 zu erkennen.

Publikation:

Christian Körner, Camille R. Simoneau, Philipp Schommers, Mitchell Granoff, Maja Ziegler, Angelique Hölzemer, Sebastian Lunemann, Janet Chukwukelu, Björn Corleis, Vivek Naranbhai, Douglas S. Kwon, Eileen P. Scully, Stephanie Jost, Frank Kirchhoff, Mary Carrington and  Marcus Altfeld (2017). HIV-1-Mediated Downmodulation of HLA-C Impacts Target Cell Recognition and Antiviral Activity of NK Cells. Cell Host & Microbe 22, 1-9 July 12, 2017.