Podcasts about die lymphozyten

Ziel der Studie war es, die physische und psychische Belastung sowie die Leistungsgrenze von Rettungshunden während eines mehrtägigen Sucheinsatzes zu erfassen. Dazu wurden 20 Rettungshunde (10 Hündinnen, 10 Rüden) aus verschiedenen deutschen und österreichischen Rettungshundestaffeln über drei Tage auf einem Katastrophenübungsgelände untersucht. Die Hund-Hundeführerteams verbrachten den kompletten dreitägigen Versuchszeitraum auf dem Gelände und mussten täglich vier Suchen à 20 min absolvieren. Alle Suchen wurden durch Videoaufnahmen dokumentiert und anschließend ausgewertet. Während des Versuchsablaufs wurde die Aktivität der Hunde mittels ActiTrac®-Bewegungsmonitoren, die Körpertemperatur mittels VitalSense®-Messkapseln und die Herzfrequenz mittels Polar®-Sportuhren kontinuierlich aufgezeichnet. Zusätzlich wurde täglich zu 13 Probenzeitpunkten vor, zwischen und nach den Suchen Speichel zur Kortisolbestimmung gewonnen und zweimal, morgens vor Beginn der Suchen und unmittelbar nach der vierten Suche, eine Blutprobe entnommen. Aus den venösen Blutproben wurden die Parameter Glukose, Laktat, Kreatinkinase, Leukozyten und Differentialblutbild sowie Hämatokrit und Hämoglobinkonzentration bestimmt. Von den insgesamt 236 beobachteten Suchen waren lediglich zwei Suchen (beide am dritten Tag) nicht erfolgreich, und die Hunde konnten das Opfer nicht innerhalb der 20-minütigen Suche auffinden. Die Hunde benötigten durchschnittlich 4,3 Minuten bis zur Anzeige des Opfers. Dabei war die durchschnittliche Suchdauer am zweiten Tag signifikant kürzer als am dritten Tag. Bereits am Ende des ersten Tages waren bei 25% der Hunde deutliche Ermüdungserscheinungen zu erkennen; dies steigerte sich auf 63% am dritten Tag. Während der täglichen Suchen kam es zu signifikanten Veränderungen in der Aktivität, Herzfrequenz, Körpertemperatur, Speichelkortisolkonzentration und einigen Blutparametern. Die durchschnittliche Aktivität der Hunde lag während der Suchen zwischen 216,30 und 238,02 mG. Dabei waren die Hunde am zweiten Tag signifikant aktiver als an den beiden anderen Tagen. Innerhalb der vier Suchen eines Tages traten (mit einer Ausnahme am zweiten Tag) keine signifikanten Unterschiede in der Aktivität auf. In den Ruhephasen lag die Herzfrequenz (Referenzbereich: 70 bis 160 bpm) zwischen 88,91 und 93,38 bpm. Während den Suchen stieg die Herzfrequenz signifikant auf Werte zwischen 143,63 und 150,61 bpm an und kehrte 20 bis 40 Minuten nach Belastungsende wieder auf die Ausgangswerte zurück. Dabei lag die Herzfrequenzkurve des ersten Tages signifikant über der Herzfrequenzkurve des dritten Tages. Die Herzfrequenz während der vier Suchen eines Tages lag annähernd auf gleichem Niveau. Nur die Herzfrequenz der vierten Suche lag am zweiten und dritten Versuchstag signifikant niedriger. Die Körpertemperatur (Referenzbereich: 37,5°C bis 39,0°C) lag an allen 3 Tagen vor Beginn der Belastungen zwischen 38,51 und 38,71°C und stieg nach den Suchen signifikant auf durchschnittliche Werte zwischen 39,22 und 39,44°C an. In den Ruhephasen fiel die Körpertemperatur kontinuierlich ab und erreichte 20 bis 40 Minuten nach Belastungsende die Ausgangstemperatur. Weder zwischen den vier Suchen eines Tages noch zwischen den drei Versuchstagen zeigten sich signifikante Unterschiede in der Belastungskörpertemperatur. Die Speichelkortisolkonzentration lag während des gesamten Versuchszeitraums zwischen 2,86 und 5,73 nmol/l. Alle vier Suchen eines Tages verursachten signifikante Anstiege der Speichelkortisolkonzentration, mit den Maxima am zweiten und dritten Versuchstag nach der vierten Suche. Der Blutglukosespiegel lag während des gesamten Versuchzeitraums mit Werten zwischen 2,89 und 3,60 mmol/l im untersten Referenzbereich (3,1 bis 6,7 mmol/l). Am ersten und zweiten Tag erfolgte ein signifikanter Anstieg des Glukosespiegels nach den Suchen und ein signifikanter Abfall während der ersten Nacht. Die Kreatinkinase-Aktivität stieg an allen drei Tagen signifikant an und lag bei Werten zwischen 2527 und 2967 nkat/l. Trotz des signifikanten Abfalls der CK-Aktivität während der ersten und zweiten Nacht lag sie nur zu Beginn des ersten Tages im Referenzbereich (bis 1500 nkat/l). Die Gesamtleukozytenzahl stieg nach den Suchen an allen drei Tagen signifikant an, blieb dabei aber immer im Referenzbereich (6000 - 15000 x106). Die Lymphozyten und Granulozyten blieben während der drei Versuchstage im Referenzbereich. Während die Lymphozyten sich nur am dritten Tag signifikant veränderten, stieg die Granuloytenzahl an allen drei Tagen nach den Suchen signifikant an und fiel während der Nächte wieder signifikant ab. Die Monozyten stiegen am zweiten Tag nach den Suchen signifikant an, verließen dabei den Referenzbereich (40 - 500 x106) und blieben am dritten Tag auf diesem erhöhten Niveau. Der Laktatspiegel, der Hämatokrit und die Hämoglobinkonzentration veränderten sich an den drei Versuchstagen nicht signifikant. Mit Hilfe der untersuchten Parameter ließ sich nachweisen, dass gut trainierte Rettungshunde auch während einer dreitägigen Suche mit insgesamt 240 Minuten Suchzeit sehr effektive Hilfsmittel beim Aufspüren von verschütteten Personen sind und durch die in der Studie eingehaltenen Suchintervalle weder physisch noch psychisch überlastet wurden. Jedoch deutete sich in einigen Parametern an, dass ab dem Ende des zweiten Versuchstages die Hunde sich einer gewissen Grenze näherten und die Schwelle zum Distress erreicht wurde.

Einleitung und Ziel der Arbeit: Immunchemotherapie-Protokolle mit 5-Fluorouracil (5-FU) in Kombination mit Interleukin-2 (IL-2) und Interferon-alpha2a (IFN-alpha) zeigten eine verbesserte Ansprechrate bei Patienten mit metastasiertem Nierenzellkarzinom (NZK). Die Rolle des 5-FU im Rahmen eines synergistischen bzw. additiven Effektes ist bislang nicht geklärt. Die vorliegende Arbeit hinterfragt, ob die Gabe von 5-FU im Zusammenhang einer Immuntherapie aus immunologischer Sicht gerechtfertigt ist. Hierzu wurden die Effekte des 5-FU auf die Lymphozytenfunktion in vitro und ex vivo während der Immunchemotherapie analysiert. Methoden: Periphere Blutmononukleäre Zellen (PBMC) wurden aus dem Blut gesunder Spender isoliert und für 5 Tage mit verschiedenen NZK-Linien in Mixed lymphocyte tumor cell cultures (MLTC) koinkubiert. IL-2, IFN-alpha, 5-FU wurden allein oder in Kombination dazugegeben. Die Lymphozyten wurden im Hinblick auf Proliferation, Zytotoxizität mittels colorimetrischer Verfahren und bezüglich ihrer Aktivität in der Immunfluoreszenz analysiert. Zusätzlich entwickelten wir eine Langzeit-Kultur mit PBMC in Kokultur mit NZK-Linien und den Pharmaka nach dem Hannoveraner Protokoll (IL-2, IFN-alpha, 5-FU). Der Lymphozyten-Phänotyp und ihre Funktion wurden bei 5 Patienten mit metastasiertem NZK, die die Immunchemotherapie nach dem Hannoveraner Protokoll und bei 6 weiteren Patienten in modifizierter Form erhielten, analysiert. Ergebnisse: Die Lymphozyten-Proliferation in der MLTC war um mehr als das doppelte gesteigert nach der Gabe von IL-2 und/oder IFN-alpha. 5-FU inhibierte die Proliferation vollständig allein und in der Kombination mit IL-2 und/oder IFN-alpha. Die Zytotoxizität der aktivierten Lymphozyten war in ähnlicher Weise vermindert. Die Langzeitkultur (MLTC mit PBMC und NZK-Linien, IL-2, IFN-alpha und 5-FU) führte zu einer kontinuierlichen Lymphozyten-Proliferation und ergab einen deutlichen Anstieg der Zellzahl. Die Proliferation und die Vitalität waren nach Gabe von 5-FU vollständig aufgehoben. Nach 14-tägiger Kultur mit NZK-Linien IL-2 und IFN-alpha zeigten die aktivierten Lymphozyten eine allospezifische Zytotoxizität. Die Gabe von 5-FU führte zu einem starken Absinken der zytotoxischen Aktivität der stimulierten Zellen. Analog durchgeführte ex vivo – Analysen der Lymphozyten-Funktion aus dem Vollblut von 5 Patienten mit metastasiertem NZK, die die Immunchemotherapie erhielten, zeigten ähnliche Ergebnisse. Die Zytotoxische Aktivität der stimulierten Lymphozyten der behandelten Patienten gegen NZK-Linien stieg nach der Zytokinbehandlung erst an von 35.5% auf 62.2% allospezifische Lyse (E:T ratio 40:1)und fiel nach der Gabe von 5-FU auf weniger als 30% ab. Analog zeigten die Untersuchungen der 6 weiteren Patienten, die zuerst die Kombination aus 5-FU und IFN-alpha und anschließend IL-2 und IFN-alpha erhielten, zunächst einen Abfall der zytotoxischen Aktivität der NK-Zellen. Die Gabe von IL-2 und IFN-alpha wiederum führte zu einem Anstieg der aktivierten Lymphozyten sowie zu vermehrter zytotoxischer Aktivität der NK-Zellen. Schlussfolgerung: 5-FU führt inhibiert die Proliferation und die Zytotoxizität von aktivierten Lymphozyten auch in Kombination mit Zytokinen in vitro. Die ex vivo – Analysen der behandelten Patienten zeigen den gleichen Effekt. Ob eine Änderung der sequentiellen Applikation der einzelnen Pharmaka eine klinische Konsequenz hat, sollte in einer klinischen Studie überprüft werden.

Das Nierenzellkarzinom ist die häufigste neoplastische Erkrankung der Niere und stellt das siebthäufigste Malignom beim Mann dar, an der in Deutschland jedes Jahr mehr als 11 000 Menschen erkranken. Bei Erstdiagnose sind etwa 13 % der Karzinome bereits metastasiert. Die 1-Jahres-Überlebensrate dieser Patienten beträgt bei rein operativer Behandlung lediglich 15 %. Da das Nierenzellkarzinom keine Strahlensensitivität zeigt und gegenüber gängigen Chemotherapeutika refraktär ist, wird seit langem nach alternativen Behandlungsmöglichkeiten gesucht. Hierbei wird berücksichtigt, dass das Karzinom zu der relativ kleinen Gruppe immunogener Tumoren gezählt wird, da es möglich ist in vitro eine Immunantwort gegen den Tumor zu induzieren. Zudem zeigen einige Patienten Remissionen von Primärtumoren oder Metastasen nach systemischer Gabe von IL-2, so dass scheinbar auch in vivo eine Immunantwort gegen den Tumor ausgelöst werden kann. Die Tumorgewebe weisen in den meisten Fällen außerdem eine sehr starke Infiltration von Lymphozyten auf, unter denen beispielsweise bereits Tumor-spezifische T-Zellen identifiziert werden konnten. Die Lymphozyten scheinen im Tumorgewebe allerdings inaktiv zu sein, da sie das Wachstum des Tumors in vivo nicht verhindern können. Die Erkennung und Bekämpfung der Ursachen für diese funktionelle Inaktivität der Lymphozyten könnte zu einer Entwicklung neuer immuntherapeutischer Ansätze führen. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass die NK-Zellen innerhalb der infiltrierenden Lymphozyten tatsächlich in einem funktionell inaktivierten Zustand vorliegen. Sie sind nicht in der Lage Zellen zu lysieren, selbst wenn diese keine MHC-Klasse-I-Moleküle exprimieren und deshalb von allen NK-Zellen erkannt werden sollten. Durch die direkte ex vivo-Isolierung der Lymphozyten konnte allerdings gezeigt werden, dass die infiltrierenden NK-Zellen durchaus eine maßgebliche Effektorpopulation bei der Eliminierung der Tumorzellen darstellen können. Ihre Zytotoxizität gegen Tumorzellen konnte bereits über eine Kurzzeitkultivierung der Zellen mit IL-2 induziert werden. Die infiltrierenden NK-Zellen waren in der Vergangenheit wenig untersucht worden, da viele Eigenschaften dieser Zellpopulation erst in den letzten Jahren charakterisiert wurden und sowohl Techniken als auch Reagenzien für ihre Beschreibung fehlten. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass eine NK-Zell-Subpopulation, die durch die Expression des inhibitorischen Rezeptorkomplexes CD94/NKG2A charakterisiert ist, verglichen mit autologen peripheren Lymphozyten im Tumorgewebe überrepräsentiert ist. Die Charakterisierung weiterer phänotypischer und funktioneller Merkmale der infiltrierenden NK-Zellen ließ vermuten, dass sie sowohl durch das Expressionsmuster der inhibitorischen Rezeptoren, als auch durch die Expression bestimmter Zytokine wie IL-10 sowie durch ihre geringe zytotoxische Aktivität in situ eine Herabregulierung der Immunantwort im Tumorgewebe verursachen. Dass die NK-Zellen jedoch bereits über eine Kurzzeitstimulierung mit IL-2 aktivierbar waren, könnte erklären, warum die Immuntherapie an Patienten mit metastasiertem Nierenzellkarzinom über IL-2 auch in vivo Wirkung gegen die Tumoren zeigen kann. Die Aktivität der NK-Zellen nach dieser Stimulierung konnte allerdings nur dann festgestellt werden, wenn der Anteil der NK-Zellen innerhalb der TIL hoch lag. Somit konnte ein Zusammenhang zwischen der zytotoxischen Aktivität der NK-Zellen und ihrer Anzahl im Tumor festgestellt werden. Allerdings lag keine Korrelation mit der Größe und Ausbreitung des Primärtumors vor. Dies scheint nicht verwunderlich, da die NK-Zellen im Tumor funktionell inaktiv sind und den primären Tumor somit nicht bekämpfen können. Es wäre allerdings möglich, dass die Anzahl der NK-Zellen nicht nur mit ihrer Aktivierbarkeit im Tumor selbst in Zusammenhang steht, sondern bei diesen Patienten gleichzeitig eine generell bessere Aktivierbarkeit des Immunsystems gegen den Tumor wiederspiegelt. Bei verschiedenen anderen Tumortypen konnte bereits gezeigt werden, dass sowohl die Anzahl als auch die Aktivität der NK-Zellen für die klinische Prognose der Patienten entscheidend sein kann. Somit wäre möglich, dass ein hoher Anteil an NK-Zellen im Tumor einen prognostischen Faktor für das Ansprechen der Patienten auf die systemische Immuntherapie mit IL-2 darstellt und könnte helfen solche Patienten zu selektieren, die somit für diese Therapie mit den zum Teil schwerwiegenden Nebenwirkungen in Frage kommen. Eine Untersuchung dieses Zusammenhangs ist nun retrospektiv auf einfache Weise möglich, da in dieser Arbeit eine Methode dargestellt werden konnte, die es erlaubt die NK-Zellen erstmals über eine einfarbige immunhistochemische Färbung in asservierten Gewebeproben bereits vor längerer Zeit operierter Patienten spezifisch zu identifizieren und die Korrelation mit deren klinischem Krankheitsverlauf zu untersuchen. Bisher ist nicht geklärt, warum verschiedene Tumoren unterschiedliche Anteile infiltrierender NK-Zellen aufweisen. Neben einer verstärkten Einwanderung von NK-Zellen wäre es möglich, dass NK-Zellen in verschiedenen Tumoren unterschiedlich stark proliferieren können. Diese Tumoren weisen dann möglicherweise eine verminderte Fähigkeit auf, das Immunsystem zu unterdrücken und könnten auch aus diesem Grund eine bessere klinische Prognose für die Patienten darstellen. Die Ursachen für die unterschiedliche Aktivierbarkeit der NK-Zellpopulationen konnten bisher ebenso nicht geklärt werden. Hierfür würde sich anbieten, Unterschiede in der Genexpression zwischen verschiedenen NK-Zellpopulationen zu suchen, was beispielsweise mithilfe der Array-Technolgie bewerkstelligt werden könnte. Ein Zusammenhang zwischen der Anzahl der NK-Zellen im Tumor und der Prognose für die Tumorpatienten könnte bestätigen, dass die Population der NK-Zellen in vivo eine ausschlaggebende Effektorpopulation bei der Bekämpfung der Tumoren darstellen. Weiterhin wurden in der vorliegenden Arbeit Untersuchungen an infiltrierenden T-Zellen durchgeführt, die vermuten lassen, dass sowohl aktivierte T-Zell-Populationen als auch regulatorische T-Zellen im Tumorgewebe vorhanden sind. Dies konnte durch die Expression verschiedener Oberflächenmarker und Proteine wie beispielsweise Foxp3, das spezifisch von regulatorischen T-Zellen exprimiert wird, gezeigt werden. Die Anwesenheit verschiedener regulatorischer Zellen könnte einen entscheidenden Beitrag zu einer funktionellen Inaktivierung der Lymphozyten im Tumor und der damit verbundenen Toleranz gegenüber Tumorzellen leisten, da bereits gezeigt wurde, dass regulatorische Zellen beispielsweise die Immunantwort gegen Selbst-Antigene, die auch von Tumorzellen exprimiert werden, unterdrücken können. Erkenntnisse über die Eigenschaften infiltrierender Lymphozyten tragen entscheidend zu einem besseren Verständnis der immunologischen Vorgänge im Nierenzellkarzinom bei. Die in dieser Arbeit aufgezeigten Charakteristika der TIL und die Etablierung einer Methode für die spezifische Identifizierung der NK-Zellen im Gewebe könnten in Zukunft eine Grundlage für die Entwicklung neuer Immuntherapien darstellen, die eine gezielte Aktivierung des Immunsystems gegen den Tumor bewirken könnten.