Zelluläre Immunologie

Die zelluläre Immunologie befasst sich mit den Zellen des Immunsystems und den von ihnen ausgehenden Reaktionen. Für ein intaktes Immunsystem ist eine Vielzahl von Faktoren nötig, die im Zusammenspiel die Abwehr gegenüber Krankheitserregern gewährleisten. Versagt einer dieser Faktoren, ist das ganze Immunsystem bedroht. Eine sorgfältige Anamnese erlaubt bereits wichtige Aussagen über einen möglichen Immundefekt. Bei konkreter Verdachtsdiagnose wird ein differenziertes Vorgehen empfohlen. Generell gilt bei primären Immundefekten, dass schwere bakterielle Infektionen meist auf Defekte im Immunglobulinbereich sowie den Granulozytenfunktionen beruhen, während schwere virale Infektionen sowie Pilzinfektionen oft durch zelluläre Immundefekte verursacht werden. Als Basisdiagnostik bei Verdacht auf einen Immundefekt sollte ein großes Blutbild sowie die Immunglobuline G, A und M und die IgG-Subklassen untersucht werden. Die Untersuchung auf Impfantikörper, z.B. gegen Diphterie oder Tetanus, liefert Aussagen darüber, ob das Immunsystem in der Lage ist, eine Immunität gegen diese Erreger aufzubauen. Je nach den Untersuchungsergebnissen können sich weitere Tests anschließen, die die Bereiche der zellulären Immunität sowie des Komplementsystems betreffen. Die Lymphozytendifferenzierung bestimmt die Verteilung sowie den Aktivierungszustand der einzelnen Lymphozytensubpopulationen. Bei rezidivierenden bakteriellen Infektionen sollte eine Granulozytenfunktionsdefekt ausgeschlossen werden.

Neben der Untersuchung von Immundefekten befasst sich die zelluläre Immunologie mit dem Nachweis der T-Zell-vermittelten zellulären Immunität. Dies erfolgt in unserem Labor mit der ELISPOT-Methode. Nach Antigenstimulation der isolierten Lymphozyten in vitro werden die Interferon-gamma sezernierenden Zellen mit dem ELISPOT sichtbar gemacht und quantifiziert. Der ELISPOT ist außerordentlich sensitiv und spezifisch und gilt als Standardmethode für die Bestimmung der spezifischen zellulären Immunität. Dieser Test kommt hauptsächlich in der Tuberkulosediagnositk zum Einsatz (T-SPOT.TB). Für Einsatz der Elispot-Methode bei weiteren Erregern (z.B. VZV, CMV, Mumps) bitten wir um vorherige Rücksprache.

Da alle Befunde individuell interpretiert werden, bitten wir darum, immer Verdachtsdiagnose, klinische Symptomatik, Erkrankungsbeginn und Therapie bei der Anforderung mit anzugeben.

Durchflusszytometrische Untersuchungen

Mittels Durchflusszytometrie können Leukozyten über die Markierung verschiedener Moleküle wie Proteine und Glykoproteine auf der Oberfläche bzw. im Zytoplasma mit spezifischen monoklonalen Antikörpern weiter charakterisiert werden. Dies ermöglicht z. B. eine weitere Unterteilung der Lymphozyten in B-, T- und NK-Zellen und weitere Subpopulationen. Außerdem können Verschiebungen der quantitativen Zellzusammensetzung in brochoalveolären Spülflüssigkeiten (BAL) mit Hinweisen auf Lungenerkrankungen identifiziert werden. Zusätzlich kommt die Durchflusszytometrie bei dem Nachweis fetaler Erythrozyten im mütterlichen Blut, bei der PNH-Diagnostik sowie bei der Bestimmung der Granulozytenfunktionen (oxidativer Burst/Phagozytose) und der Allergiediagnostik zum Einsatz.

Lymphozytendifferenzierung (Immunphänotypisierung, zellulärer Immunstatus)

Die Lymphozytendifferenzierung kann Hinweise auf angeborene (primäre) bzw. erworbene (sekundäre) Immundefekte, auf infekt- und therapiebedingte Zustände und auf das Vorliegen von Leukämien und Lymphomen geben. Es können wichtige unterstützende Informationen zum Erkrankungsverlauf sowie zur Therapiesteuerung erhalten werden, so ermöglicht z.B. die Bestimmungen der CD4-Zellzahl und der CD4/CD8-Ratio in Kombination mit der HI-Viruslast die zur Zeit zuverlässigste Verlaufskontrolle sowie eine bessere Entscheidung und Individualisierung der HIV-Therapie. Die Charakterisierung der Lymphozyten erfolgt mittels monoklonaler Antikörper in der Durchflusszytometrie.

Für den kleinen zellulären Immunstatus werden die T-Lymphozyten (CD3), T-Helferzellen (CD3/CD4) und die Suppressor- bzw. Zytotoxischen T-Zellen (CD3/CD8) unter Angabe der CD4/CD-Ratio untersucht. Bei dem großen Immunstatus werden routinemäßig zusätzlich die B-Lymphozyten (CD19), die Natürlichen Killerzellen (NK, CD16/CD56) sowie die aktivierten T-Lymphozyten (HLADR auf CD3 und CD25 auf CD3) untersucht.

Bei HIV-Infektionen kann außerdem der Aktivierungsmarker CD38 auf den CD8-T-Lymphozyten angefordert werden. Bestimmt wird dabei die Anzahl der Moleküle CD38 auf den CD8-T-Zellen, nicht - wie bei der üblichen Lymphozytendifferenzierung - der Prozentsatz der positiven Zellen! Dieser Marker ist geeignet zur Abschätzung des individuellen Risikos für ein Fortschreiten der HIV-Infektion zu AIDS. Er kann als zusätzliches Kriterium zu einer Therapieentscheidung oder Therapieunterbrechung beitragen.

Weitere Marker können auf Anfrage untersucht werden.

Material: 1 ml EDTA-Blut, Haltbarkeit: ca. 24-36 Stunden

Lymphozytendifferenzierung in der Bronchoalveolären Lavage

Bei Patienten mit unklaren interstitiellen Lungenveränderungen oder unklaren pneumonischen Infiltraten sollte die Untersuchung der BAL veranlasst werden. Eine direkte diagnostische Relevanz ergibt sich bei der exogen-allergischen Alveolitis (EAA) und bei der Sarkoidose.

Neben der durchflusszytometrischen Bestimmung des CD4/CD8-Verhältnisses der Lymphozyten in der bronchoalveolären Lavage erfolgt eine mikroskopische Beurteilung der Zellverteilung. Bei V.a. eine durch Eosinophilie bedingte Erkrankung werden auch andere Materialien wie z.B. Bronchialsekret oder Nasensekret mikroskopisch beurteilt. Spezielle Färbungen der mikroskopischen Präparate ermöglichen auch den Nachweis lipidbeladener Makrophagen (Fettfärbung) bzw. von Siderophagen (Eisenfärbung).

Material: ca. 10-50 ml BAL, Haltbarkeit: ca. 24 Stunden

bzw. ca. 1 ml Bronchialsekret, Haltbarkeit: ca. 24 Stunden

Bestimmung des HLA-B27-Antigens

Verschiedene Erkrankungen aus dem rheumatoiden Formenkreis, insbesondere Morbus Bechterew (Spondylitis ankylosans), sind mit dem HLA-B27-Antigen assoziiert. Bei fehlendem HLA-B27 kann daher ein M. Bechterew weitgehend ausgeschlossen werden.

Der Expressionsnachweis des HLA-B27-Antigens auf den Lymphozyten erfolgt durch direkt markierte monoklonale Antikörper. Da Antikörper gegen HLA-B27 eine Kreuzreaktion z.B. mit HLA-B7 zeigen können, werden für die Analyse zwei verschiedene Anti-HLA-B27-Antikörper in Doppelmarkierung mit Anti-CD3 bzw. Anti-HLA-B7 für die durchflusszytometrische Analyse eingesetzt.

Material: 1 ml EDTA-Blut, Haltbarkeit: ca. 48 Stunden

Diagnostik der Paroxysmalen nächtlichen Hämoglobinurie (PNH)

Bei der paroxysmalen nächtlichen Hämoglobinurie (PNH) handelt es sich um eine seltene erworbene Erkrankung blutbildender Stammzellen (Marchiafava-Micheli-Syndrom). Durch eine somatische Genmutation wird das PIG-A-Gen in seiner Funktion eingeschränkt oder sogar komplett ausgeschalten, somit werden verschiedene GPI-verankerte Oberflächenmoleküle nur vermindert oder überhaupt nicht auf hämatopoetischen Zellen exprimiert. Diese Oberflächenmoleküle sind unter anderem für die Reduktion der Komplementaktivität verantwortlich. Fehlen sie, so kann es bis zur Lyse der Erythrozyten (Hämoglobinurie) kommen. Patienten mit Hämolysezeichen nach Stress, unklarer chronisch hämolytischer Anämie und gehäuften Thrombosen sollten auf eine PNH untersucht werden.

Eine PNH betrifft in der Regel alle Zelltypen sowie alle GPI-verankerten Zellmarker. Die verringerte Expression eines einzelnen Markers auf einem Zelltyp ist demnach nicht ausreichend für die Diagnose PNH. Mittels Durchflusszytometrie werden die Marker CD59 und CD55 auf den Erythrozyten sowie CD24 und CD66b auf den Leukozyten nachgewiesen. Diese Untersuchung ersetzt den früher durchgeführten Säurehämolyse-Test (HAM-Test). Bei V.a. eine PNH können gegebenenfalls noch weitere GPI-verankerten Oberflächenmarker untersucht werden.

Material: 1 ml EDTA-Blut, Haltbarkeit: ca. 24 Stunden

Nachweis fetaler Erythrozyten im mütterlichen Blut

Der Nachweis fetaler Erythrozyten im mütterlichen Blut mittels Durchflusszytometrie ist vergleichbar mit dem Test nach Kleihauer und Bethke, jedoch spezifischer, da auch mütterliche Zellen mit fetalem Hämoglobin (F-Zellen) unterschieden werden können. Mit spezifischen Antikörpern werden intrazellulär simultan fetales Hämoglobin (HbF) und die Carboanhydrase (CA) maternaler Erythrozyten markiert. In einer Zweifarben-Fluoreszenzmessung werden am Durchflusszytometer die fetalen Erythrozyten (HbF-positiv und Carboanhydrase-negativ) von den maternalen Erythrozyten (HbF-negativ und Carboanhydrase-positiv) unterschieden. Somit ist z.B. eine exakte Quantifizierung der HbF-Zellen im mütterlichen Blut möglich, um ggfs. Anti-Rh(D)-Prophylaxe anzugleichen.

Der Nachweis fetaler Erythrozyten ist indiziert bei Verdacht auf fetomaternale Makrotransfusion (z.B. nach Unfall, Plazentaschädigung), sowie bei Neugeborenenanämie, Hydrops fetalis und intrauterinem Fruchttod, außerdem zur Kontrolle bei fetomaternaler Makrotransfusion und Anti-Rh(D)-Prophylaxe (Bestimmung der HbF-Zellen kurz nach Entbindung, am 3. Tag und am 7. Tag) und zur Unterscheidung von mütterlichem und fetalem Blut bei vaginalen Blutungen in der Schwangerschaft.

Material: 100 µl EDTA-Blut, Haltbarkeit: ca. 24 Stunden

Granulozytenfunktionstest (oxidativer Burst / Phagozytose)

Neutrophile Granulozyten sind neben den Monozyten/Makrophagen die wichtigsten nicht antigenspezifischen Effektorzellen der Immunantwort. Sie sind entscheidend an der Abwehr vor allem mikrobieller Infektionen beteiligt und stellen wesentliche Mediatoren der Entzündungsreaktion dar.

Eine Untersuchung der Granulozytenfunktion wird vor allem bei erhöhter Infektanfälligkeit, therapieresistenten Infektionen, rezidivierenden Infektionen mit normalerweise apathogenen Keimen sowie Wundheilungsstörungen empfohlen. Mittels Durchflusszytometrie werden dabei der oxidative Burst sowie die Phagozytoseaktivität der Granulozyten bestimmt. Der Test ermöglicht die Abklärung bzw. den Ausschluß primärer Granulozytenfunktionsdefekte, wie z.B. die chronische Granulomatose.

Material: 5 ml Heparin-Blut, Haltbarkeit: ca. 24 Stunden

Basophilen Degranulationstest

Diese Untersuchung ermöglicht den Nachweis einer IgE-vermittelten Allergie vom Typ1. Insbesondere bei fehlender diagnostischer Nachweismöglichkeit für Allergen-spezifische IgE-Antikörper kann dieser Test eingesetzt werden. Dabei wird peripheres Blut des Patientin in vitro mit unterschiedlichen Konzentrationen des Allergens bei 37°C inkubiert. Bei entsprechender Sensibilisierung erfolgt eine Degranulation der basophilen Granulozyten. Der Nachweis dieser Reaktion erfolgt durchflusszytometrisch mittels Zweifarben-Fluoreszenz im Vergleich zu entsprechenden Kontrollen. Der basophilen Degranulationstest bietet als Ergänzung zum Nachweis der spezifischen IgE-Antikörper im Serum (z.B. RAST) einige Vorteile: auch seltene Allergene, für die es keine anderen in vitro-Testverfahren gibt, können untersucht werden. Es wird die Schwelle der Degranulationsbereitschaft der basophilen Granulozyten bestimmt, damit kann der Erfolg einer Hyposensibilisierung überprüft werden, ebenso werden eventuell daran beteiligte Antikörper vom Typ IgG4 miterfasst.

Vor Anforderung dieses Tests sollte durch Rücksprache mit dem Labor die Verfügbarkeit der Untersuchung für das jeweilige Allergen geklärt werden.

Material: 5 ml Heparin-Blut, Haltbarkeit: ca. 24 Stunden

Kontakt

Weitere Informationen bei Herrn Dr. Thomas Meier (0711/6357-131) bzw. bei Frau Dr. Nicola Schug (0711/6357-224)