Identifizierung und Charakterisierung von Virus-spezifischen CD4+ T-Zellantworten während der HBV- und SARS-CoV-2-Infektion und nach prophylaktischer Influenza- und SARS-CoV-2-Impfung

Abstract: Das Immunsystem des Menschen ist in der Lage Pathogene zu erkennen, sie anzugreifen und zu eliminieren. Die Immunabwehr wird dabei in eine angeborene und adaptive Immunität unterteilt. Während das angeborene Immunsystem auf Pathogene eher unspezifisch aber sofort reagiert, greift das adaptive Immunsystem Pathogene spezifisch an, benötigt dafür aber einige Tage Zeit. Für die Eliminierung von Virusinfektionen ist ein funktionsfähiges, adaptives Immunsystem unerlässlich. Dieses wird insbesondere durch T-Zellen bestimmt. Im Folgenden wurde die Virus-spezifische CD4+ T-Zellantwort anhand drei verschiedener Viren untersucht: Das Influenza-A-Virus (IAV), das SARS-CoV-2 sowie das Hepatitis-B-Virus (HBV). Das IAV sowie das SARS-CoV-2 verursachen beide Infektionen der Atemwege, die durch das Immunsystem spontan eliminiert werden können. Das HBV ruft eine Infektion der Leberzellen hervor, die abhängig von Alter und Immunstatus ausheilt oder chronifiziert. Mit einer Impfung kann einer Infektion mit diesen Viren vorgebeugt werden. Durch die hohe Veränderlichkeit der Influenza-Viren infolge des Antigendrifts ist eine saisonale Anpassung der Impfstoffe notwendig, um deren Wirksamkeit zu gewährleisten. Auch bei SARS-CoV-2 stehen nachgewiesene Varianten (variants of concern) in Verdacht, die Wirksamkeit der Impfstoffe zu verringern, sodass zukünftig eine Anpassung notwendig werden könnte. Die CD4+ T-Zellantwort spielt eine essentielle Rolle in der Bekämpfung von Viren. CD4+ T-Zellen unterstützen einerseits die Effektorfunktion der CD8+ T-Zellen und leisten andererseits auch B-Zellhilfe in den Keimzentren. Bisher wurden nur wenige Studien zur Ex-vivo-Analyse von Virus-spezifischen CD4+ T-Zellen durchgeführt. Diese haben meistens die gesamte CD4+ T Zellantwort analysiert oder Antigen-spezifische CD4+ T-Zellen nach entsprechender Stimulation. Die direkte Ex-vivo-Analyse der Antigen-spezifischen T-Zellen wurde in dieser Arbeit mittels peptide major histocompatibility complex (pMHC)-Klasse-II-Tetramertechnologie durchgeführt. In der Influenza-Impfstudie wurde die longitudinale Influenza-spezifische CD4+ T-Zellantwort in Spendern mit einer unterschiedlichen Impfhistorie untersucht. Dabei konnte anhand des Aktivierungsmuster auf Antigen-spezifischer Ebene zwei unterschiedliche Gruppen identifiziert werden, welche zur Erklärung der unterschiedlichen Wirksamkeit der Impfung beitragen können. In Anbetracht des neuartigen SARS-CoV-2 wurde die Untersuchung der SARS-CoV-2-spezifischen CD4+ T Zellen nach der Infektion bzw. Impfung durchgeführt, um Erkenntnisse über den Verlauf und die Langlebigkeit der adaptiven Immunreaktion zu erlangen. Im Kontext der chronischen HBV-Infektion ist die zelluläre Immunantwort beeinträchtigt. Aus diesem Grund wurde eine Analyse von HBV-spezifischen CD4+ T Zellen in chronisch HBV-infizierten Patienten durchgeführt, um Oberflächenmoleküle zu identifizieren, durch deren Stimulation eine Funktionserhöhung der Zellen erreicht werden kann, was widerrum zu einer Serokonversion der HBV-Infektion beitragen könnte
Abstract: The immune system is able to recognize, attack and eliminate pathogens. The immune defense is divided into innate and adaptive immunity. While the innate immune system reacts rather unspecifically but immediately to pathogens, the adaptive immune system attacks the pathogen specifically but requires some days. A functional adaptive immune system, which is particularly determined by T-cells, is essential for the elimination of viruses. In the following, the virus-specific CD4+ T-cell response was investigated using three different viruses: Influenza-A-virus (IAV) and SARS-CoV-2 and Hepatitis-B-virus (HBV). IAV and SARS-CoV-2 causes respiratory tract infections that are spontaneously eliminated by the immune system, whereas HBV causes an infection of liver cells, that resolves or becomes chronic depending on age and immune status. For all three viruses, a preventive measure exists through vaccination. Due to the high variability of the influenza virus, as a result of antigenic drift, seasonal adjustment of the vaccine is necessary to ensure its effectiveness. For SARS CoV 2, variants of concern (VOC) are also suspected to reduce the efficiency of the vaccine, so that an adjustment may be necessary in the future. The CD4+ T-cell response plays an essential role in the elimination of viruses by supporting the effector functions of CD8+ T-cells as well as providing B cell help in the germinal center. To date, few data exist on ex vivo phenotypic analyses of virus-specific CD4+ T-cells that can be investigated using peptide major histocompatibility complex (pMHC) class II tetramer technology. The study of longitudinal Influenza-specific CD4+ T-cell responses after vaccination in donors with different vaccination histories could identify two different groups based on the activation pattern that may help explain the differential efficacy of vaccination. Considering the novel SARS-CoV-2, the analysis of SARS-CoV-2-specific CD4+ T-cells after infection or vaccination was used to gain further insights into the immune system in response to the viral antigens. In the context of chronic HBV infection, the cellular immune response is impaired. Therefore, an analysis of HBV-specific CD4+ T-cells in chronically infected patients was performed to identify surface markers that can be targeted to enhance the functionality of cells, which could contribute to seroconversion of HBV infection

Object Details

• Location: Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
• Extent: Online-Ressource
• Language: Deutsch
• Notes: Universität Freiburg, Dissertation, 2022

Classification and Topics

• Keyword: Impfung ; Antigen CD4 ; Impfstoff ; COVID-19 ; Immunsystem ; T-Lymphozyt ; Hepatitis-B-Virus ; SARS-CoV-2 ; Influenza-A-Virus

Contributors, Places and Time

• Event: Veröffentlichung
• (where): Freiburg
• (who): Universität
• (when): 2023
• Creator: Wild, Katharina
• Contributor: Böttler, Tobias ; Bechthold, Andreas ; Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. Fakultät für Chemie und Pharmazie ; Lehrstuhl der Pharmazeutischen Biologie & Biotechnologie, AG Prof. Dr. Andreas Bechthold

Further information

• DOI: 10.6094/UNIFR/233251
• URN: urn:nbn:de:bsz:25-freidok-2332514
• Rights: Open Access; Der Zugriff auf das Objekt ist unbeschränkt möglich.
• Last update: 14.08.2025, 10:47 AM CEST