Die Wirkung von extrazellulären Vesikeln aus dem Stuhl Neu- und Frühgeborener auf den Phänotyp von B- und T-Zellen im Blut

Hintergrund Das Darm-Mikrobiom spielt eine wesentliche Rolle bei Gesunderhaltung und Krankheitsentstehung. Beim Neugeborenen hat es darüber hinaus Einfluss auf die Ausreifung des Immunsystems. Verschiedene perinatale Einflüsse wie der Geburtsmodus oder eine Antibiotikatherapie führen zu Veränderungen des Mikrobioms, welche wiederum mit der Entstehung von chronischen Erkrankungen wie Asthma oder Adipositas assoziiert sind.

Mikroorganismen des Mikrobioms produzieren extrazelluläre Vesikel (EVs), die immunmodulatorisch wirken können. Bisher ist nicht untersucht, wie sich EVs aus dem Stuhl in vitro auf Immunzellen auswirken und ob es Unterschiede in der Wirkung von EVs aus dem Stuhl Erwachsener und Neu- bzw. Frühgeborener gibt.

Fragestellung Modulieren EVs aus dem Stuhl Neu- und Frühgeborener den Phänotyp von B- und T-Zellen?

Material und Methoden Eingeschlossen wurden reife Neugeborene mit einem Gestationsalter ab 37 Schwangerschaftswochen (SSW), welche durch primäre Sectio caesarea geboren wurden. Es wurden Stuhlproben an den Lebenstagen 1-3, 7-10 und in der 5. Lebenswoche gesammelt. Die Extraktion von EVs aus dem Stuhl erfolgte mittels Exoquick-TC Präzipitationslösung. Die Charakterisierung der EVs erfolgte mittels Nanotracking Analyzer und ELISA für Lipid A und Lipoteichonsäure. Etwa 10^9 EVs wurden anschließend zu 10^6 PBMCs (Peripheral Blood Mononuclear Cells) gesunder Spender gegeben und in Kulturmedium für 24h bis 96h bei 36°C inkubiert und der Phänotyp von T- und B Zellen wurde durchflusszytometrisch analysiert. Als Kontrolle dienten PBMCs ohne Zugabe von EVs und mit Zugabe von EVs aus dem Stuhl gesunder Erwachsener.

Als zweite Kohorte wurden Frühgeborene mit einem Gestationsalter von vor 32 SSW mit und ohne Antibiotikatherapie in der ersten Lebenswoche rekrutiert. Die Probensammlung und -messung erfolgte wie oben beschrieben.

Ergebnisse Bisher konnten nur EVs aus Stuhlproben reifer gesunder Neugeborener untersucht werden. Hier zeigte sich, dass EVs aus dem Stuhl Neugeborener im Vergleich zu EVs aus dem Stuhl Erwachsener deutlich weniger aktivierend auf T-Zellen wirkten. Die Expression der Oberflächenmarker CXCR3, CCR6, CD25, PD-1 und CTLA-4 auf T-Zellen war nach Stimulation mit EVs aus Neugeborenenstuhl geringer als nach Stimulation mit EVs aus Erwachsenenstuhl. Der Phänotyp von B-Zellen veränderte sich durch Stimulation mit EVs kaum. Die Versuche zur longitudinalen Analyse von EVs aus dem Stuhl Neugeborener und von EVs aus dem Stuhl Frühgeborener mit und ohne Antibiotikatherapie stehen aktuell noch aus.

Schlussfolgerung EVs aus dem Stuhl beeinflussen den Phänotyp von T-Zellen und in geringem Maße auch den von B-Zellen. Dabei wirken EVs aus dem Stuhl Neugeborener deutlich weniger aktivierend auf T-Zellen als EVs aus dem Stuhl Erwachsener. Bakterielle EVs könnten eine Rolle für die Immunreifung des Neugeborenen spielen.

Publication History

Article published online:
06 June 2023