Interleukin-2-Rezeptor

Die Funktion von Interleukin-2 (IL-2) ist bei vielen Spezies in sehr weiten Bereichen erforscht. Es dient, vermittelt über den IL-2-Rezeptor (IL-2-R), als Wachstums-, Differenzierungs- und Aktivierungs-Stimulus für T-Zellen (SOMBERG et al. 1992) und wird von durch Mitogene (z.B. PHA) oder Antigene stimulierten T-Zellen gebildet. Das Lymphokin (Polypeptid, 15kDa; HELFAND et al. 1992) spielt durch Stimulation der Lymphozytenproliferation und Anregung zur Bildung anderer Zytokine, wie z.B. Interferon γ (INFγ), eine zentrale Rolle in der Regulation der zellvermittelten Immunität (MIZUNO et al.

1996). Zusätzlich ist IL-2 autoregulatorisch an der Expression des eigenen Rezeptors beteiligt (WAKASUGI et al. 1985). Aber auch PHA ist in der Lage die Expression des IL-2-R zu stimulieren (MIZUNO et al. 1996). Dieser Rezeptor besitzt eine hohe Affinität für IL-2 und besteht aus einer α-, einer β- sowie einer γ-Kette (SOMBERG et al. 1992; JANEWAY u.

TRAVERS 1995).

SOMBERG et al. (1992) überprüften die Verwendbarkeit eines humanen, rekombinanten, mit Phycoerythrin konjugierten IL-2 (rhIL-2-PE) zum Nachweis des caninen Interleukin-2-Rezeptors (IL-2-R) in der Durchflusszytometrie. Da canine T-Zellen bei Zugabe von humanem IL-2 proliferieren, wurde eine Interaktion zwischen caninem IL-2-R und humanem IL-2 vermutet (FENWICK et al. 1988). Der von SOMBERG et al. (1992) beschriebene hochgradige Anstieg der IL-2-R positiven Zellen nach PHA-Stimulation und die höhere Rezeptordichte auf diesen Zellen im Gegensatz zu ruhenden PBMC`s, zeigte deutlich die Einsatzmöglichkeit des rhIL-2 für die Untersuchung der Lymphozytenproliferation beim Hund.

2.3.5 Differenzierungsantigene

Untersuchungen von Lymphozytenpopulationen zeigten bestimmte Kombinationen von Oberflächenproteinen (ursprünglich Differenzierungsantigene genannt), welche Lymphozyten mit unterscheidbaren Funktionen kennzeichneten. Gruppen monoklonaler Antikörper, die

dieselben Zelloberflächenmoleküle erkennen, definieren sogenannte Differenzierungscluster (clusters of differentiation, CD). Diese Differenzierungscluster wurden willkürlich numeriert und bilden die Grundlage für die Nomenklatur der lymphozytischen Zelloberflächenantigene (JANEWAY u. TRAVERS 1995). Bis vor einigen Jahren standen für die Untersuchungen des caninen Immunsystems nur humane oder murine monoklonale Antikörper (mAK) zur Verfügung. In den letzten Jahren wurden jedoch vermehrt mAk gegen Hunde Leukozyten-Oberflächenantigene entwickelt, und die Spezifität und Charakterisierung vieler dieser Antikörper wurde im ersten internationalen Workshop über canine Leukozyten-Antigene (siehe COBBOLD u. METCALFE 1994) definiert (RABANAL et al. 1995). Bei Hunde-spezifischen Differenzierungsclustern wird der entsprechenden Bezeichnung ein „ca“ für canine vorangestellt (z.B. caCD 3). Die in dieser Studie verwendeten Differenzierungscluster werden im Folgenden kurz erläutert (siehe auch Material und Methoden 3.1.6).

2.3.5.1 CD 3

CD 3 ist die kollektive Bezeichnung für eine Reihe von Proteinen, die als Signalvermittler mit dem T-Zell-Rezeptor (TCR) assoziiert sind und für dessen Oberflächenexpression nötig sind.

Diese Glykoproteine (16-28 kDa) sind nur auf T-Zellen zu finden (JANEWAY u. TRAVERS 1995; TIZARD 2000). Der CD 3-Komplex besteht vor allem aus den drei Proteinen CD3γ, CD3δ und CD3ε. Diese weisen eine schwache Aminosäurehomologie mit Immunglobulindomänen auf und besitzen kleine zytoplasmatische Domänen. Zwei weitere an der Bildung des CD 3-Komplexes beteiligte Proteine sind ζ und η. Weder die ζ- noch die η -Polypeptide ragen weit aus der Zelle heraus, die Hauptanteile dieser Proteine liegen im Zytoplasma. Beide Ketten besitzen identische Aminosäuren in ihren extrazellulären und transmembranen Domänen, ihre zytoplasmatischen Ausläufer unterscheiden sich jedoch. Die γ-, δ- und ε-Ketten kommen als Monomere, die ζ- und η-Ketten als ζζ Homodimere oder als ζη Heterodimere vor. Besonders wichtig für die Signalübertragung über Tyrosinkinasen sind die zytoplasmatischen Domänen der ζ- und der CD 3ε-Kette (ABBAS et al. 1994;

JANEWAY u. TRAVERS 1995, 1997). In dieser Studie wurden die extrazellulären Anteile des CD 3-Komplexes gemessen.

2.3.5.2 CD 4

CD 4 ist ein spezifischer Co-Rezeptor für MHC-Klasse-II-Moleküle. Er ist vor allem an der Antigenerkennung durch Helferzellen beteiligt. Das Glykoprotein (59 kDa) ist auf T-Helferzellen (TH2) und inflammatorischen T-Zellen (TH1), Thymozyten und beim Hund auch auf Granulozyten zu finden (COBBOLD u. METCALFE 1994; JANEWAY u. TRAVERS 1995; TIZARD 2000). Monozyten und Makrophagen sind beim Hund anders als beim Menschen caCD 4 negativ (MOORE et al. 1992; COBBOLD u. METCALFE 1994).

2.3.5.3 CD 8

Bei diesem Glykoprotein (32 kDa) handelt es sich um einen MHC-Klasse-I-Molekül spezifischen Co-Rezeptor auf zytotoxischen Zellen (etwa ein Drittel der peripheren T-Zellen). Es besteht aus α- und β-Ketten, die durch eine Disulfidbrücke kovalent verbunden sind. Die α- und β-Ketten enthalten eine immunglobulinähnliche Domäne, welche durch eine Polypeptidkette mit der Zellmembran verknüpft ist. Das αβ Heterodimer ist hauptsächlich an der Erkennung endogener Antigene (Viren und einige Bakterien) durch zytotoxische T-Zellen beteiligt (COBBOLD u. METCALFE 1994; JANEWAY u. TRAVERS 1995; TIZARD 2000). Auf großen granulären Lymphozyten bzw. auf natürlichen Killerzellen (NK-Zellen) können auch CD 8α-Homodimere exprimiert werden (COBBOLD u. METCALFE 1994;

JANEWAY u. TRAVERS 1995). In dieser Studie wurde CD 8α gemessen.

2.3.5.4 CD 14

CD 14 (55kDa) findet sich auf Monozyten, Makrophagen und Granulozyten. Das Protein ist ein Rezeptor für den Komplex aus Lipopolysaccharid und lipopolysaccharid-bindendem Protein (LBP) und ist zu großen Teilen an der Regulation der biologischen Aktivität des LBP beteiligt (JANEWAY u. TRAVERS 1995; TIZARD 2000).

2.3.5.5 CD 21

Bei diesem Glykoprotein (145 kDa) handelt es sich um einen Rezeptor für die Komplementkomponente C3d. Zu finden ist CD 21 (auch als CR2 bezeichnet) auf B-Zellen, aber auch auf einigen wenigen T-Zellen und dendritischen Zellen. Seine verschiedenen Liganden umfassen auch CD 19 und CD 23, die hauptsächliche Aufgabe liegt in der Regulation der B-Zell Antwort (COBBOLD u. METCALFE 1994; JANEWAY u. TRAVERS 1995; TIZARD 2000).

2.3.5.6 CD 44

CD 44 ist ein 90 kDa Glykoprotein, welches in großen Mengen auf T- und B-Zellen, Monozyten, Granulozyten und vielen anderen Zellen wie Epithelialzellen exprimiert wird. CD 44 bindet Hyaluronsäure, vermittelt die Adhäsion der Leukozyten an vaskuläres Endothel und ist an intra- und extrazellulären Vorgängen durch Interaktionen zwischen Proteinen des Zytoskeletts und der zellulären Oberfläche beteiligt. Während der frühen Aktivierungsphase der T-Zellen ist eine Aufregulation von CD 44 feststellbar (HAYNES et al. 1989; COBBOLD u. METCALFE 1994; JANEWAY u. TRAVERS 1995; TIZARD 2000). ALLDINGER et al.

(2000) konnten eine Aufregulation von CD 44 in akuten, vor allem jedoch in subakuten demyelinisierten ZNS Läsionen an Staupe erkrankter Hunde nachweisen. Desweiteren konnte die Expression dieses Oberflächenmoleküls auf Astrozyten nachgewiesen werden. CD 44 scheint durch die Induktion von Chemokinen und Zytokinen an den Prozessen der frühen Demyelinisierung beteiligt zu sein, im weiteren Verlauf der ZNS Schädigung ist das Oberflächenmolekül vermutlich als Aktivitätsmarker der einwandernden Entzündungszellen tätig.

2.3.5.7 CD 69

Das Homodimer CD 69 (ca. 25 kDa), auch als frühes Aktivierungsantigen bezeichnet, ist auf aktivierten T- und B-Zellen, aktivierten Makrophagen, natürlichen Killerzellen, aber auch auf Thrombozyten zu finden (COBBOLD u. METCALFE 1994; JANEWAY u. TRAVERS 1995;

HUTCHINSON et al. 1999). Die Funktion der CD 69 Expression ist noch ungeklärt, es konnten noch keine spezifischen Liganden identifiziert werden (HUTCHINSON et al. 1999).

2.3.6 Weitere in dieser Studie verwendete mAk