02.02.2021

Paper of the Month 01/2021

Luis Weitbrecht

CD4+ T cells promote delayed B cell responses in the ischemic brain after experimental stroke.

Weitbrecht L, Berchtold D, Zhang T, Jagdmann S, Dames C, Winek K, Meisel C, Meisel A.
Brain Behav Immun. 2021 Jan;91:601-614. doi: 10.1016/j.bbi.2020.09.029. Epub 2020 Sep 28.
PMID: 33002634

PubMed

Schlaganfallpatienten haben im chronischen Verlauf ein deutlich erhöhtes und progredient steigendes Risiko an Demenz zu erkranken oder kognitive Defizite zu entwickeln. Experimentelle Daten sprechen dafür, dass kognitive Defizite nach Schlaganfall (PSCI) mit der chronischen Immunantwort von ins Hirn infiltrierenden B-Lymphozyten in Verbindung stehen können. Nach der Akutphase der zerebralen Ischämie bilden die infiltrierenden B-Lymphozyten gemeinsam mit T-Lymphozyten und myeloiden Zellen Ektope Lymphfollikel-ähnliche Strukturen (ELS). Wir postulierten, dass CD4+ T-Lymphozyten die B-Zellinfiltration ermöglichen und damit  zur autoreaktiven Immunantwort gegen Hirnstrukturen und Entstehung von PSCI beitragen.

Nach der Induktion eines ischämischen Schlaganfalls mittels Okklusion der Arteria cerebri media (MCAo) und Depletion der CD4+ T-Lymphozyten durch mehrmalige Gabe eines anti-CD4-Antikörpers, charakterisierten wir die Immunzellinfiltration und ELS-Formation im Hirn über zehn Wochen. Parallel haben wir die Entstehung kognitiver Defizite mittels Verhaltenstestung gemessen. In der vorliegenden Arbeit haben wir einen speziellen Mausstamm (2D2) verwendet, der T-Zellrezeptoren gegen das ZNS-spezifische Myelinoligodendrozytenglykoprotein (MOG) exprimiert, um Immunantworten gegen das zentrale Nervensystem (ZNS) besser untersuchen zu können.

Die Infiltration von B-Lymphozyten sowie die Bildung von ELS, die normalerweise nach 7 bis 14 Tagen stattfindet, war solange weitgehend reduziert, wie die CD4+ T-Lymphozyten im Blut eliminiert waren. Mit der Rekonstitution der CD4+ T-Zellen ca. einen Monat nach Depletion kam es zu einer T und B-Zellinfiltration in das Hirn. Mehr als zwei Monate nach Schlaganfall war kein Unterschied mehr zwischen CD4-Depletions- und Kontrolltieren hinsichtlich der Lymphozyten-Infiltration feststellbar. Unsere Daten belegen erstmalig, dass CD4+ T-Lymphozyten einen wesentlichen Beitrag für die Infiltration von B-Zellen in das post-ischämische Hirn leisten.  Ein  überraschender Befund ist, dass Lymphozyten aus dem Blut nach Schlaganfall langanhaltend in das ZNS einwandern können. Obwohl die Antikörperbehandlung die T-Lymphozyten nur vorübergehend eliminierte und die B-Zellen anschließend wieder ins Hirn infiltrierten, ergaben unsere Verhaltensuntersuchungen weitere Hinweise, dass die chronische Immunantwort nach Schlaganfall bei der Entstehung von PSCI beteiligt ist. Diese Untersuchungen sind im Einklang mit aktuellen Forschungsergebnissen anderer Arbeitsgruppen, die Hoffnung machen, dass über immunologische Therapieansätze die PSCI positiv beeinflusst werden kann.

Luis Weitbrecht ist Doktorand an der Klinik für Neurologie mit Experimenteller Neurologie in der Arbeitsgruppe von Prof. Andreas Meisel, und Medizinstudent im praktischen Jahr.

Daniel Berchtold ist naturwissenschaftlicher Doktorand in der Abteilung für Experimentelle Neurologie der Charité in der Arbeitsgruppe von Prof. Andreas Meisel

Prof. Dr. med. Andreas Meisel ist leitender Direktor des CSB, Oberarzt der Klinik für Neurologie und Leiter des Integrierten Myasthenie-Zentrums der Charité sowie Leiter einer Arbeitsgruppe der Experimentellen Neurologie und des NeuroCure Clinical Research Centers. Er ist Vorsitzender der Berliner Schlaganfall-Allianz e.V.

 

 

 

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