Change in the distribution of T- helper and B-cell populations after G-CSF-Mobilization

Im Rahmen der allogenen hämatopoetischen Stammzelltransplantation und der davor geschalteten Konditionierungstherapie kommt es bei den Empfängern zum Untergang des immunologischen Gedächtnisses. Die dabei vermehrt auftretenden Infektionskrankheiten sorgen für eine erhöhte Mortalitäts- und Morbiditätsrate. Immunkompetente Zellen, die mit den hämatopoetischen Stammzellen vom allogenen Spender über die Applikation von dem Wachstumsfaktor G-CSF mobilisiert werden, können zum Schutz der Empfänger in ihrer vulnerablen Phase nach Transplantation beitragen. Sie spielen zudem eine zentrale Rolle in der Entwicklung der Spender-gegen-Empfänger-Erkrankung (GvHD, Graft-versus-Host-Disease) und können so den Erfolg der Therapie mitbeeinflussen. Das Wissen über die Zusammensetzung der verschiedenen Subpopulationen im Transplantat ist daher essenziell. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte aus diesem Grund die Identifizierung von T-Helfer- und B- Zell-Subpopulationen im peripheren Blut von Stammzellspendern vor und nach G-CSF- Mobilisierungstherapie. Zudem wurde das Knochenmark als eine mögliche Quelle für mobilisierte immunkompetente Zellen mituntersucht. Die durchflusszytometrische phänotypische Charakterisierung der T-Zellen von 9 Stammzellspendern über die Expression von Chemokinrezeptoren ergab bei den Stammzellspendern einen signifikanten Abfall an T-Helfer-1-Zellen nach G-CSF- Mobilisierungstherapie. In Knochenmarkszellen waren T-Helfer-1-Zellen kaum repräsentiert. Neben der phänotypischen Untersuchung erfolgte analog dazu die Analyse von antigenspezifischen T-Zellen über in vitro Stimulation mit SEB, Aspergillus Lysat, Candida Lysat und Tetanus Toxoid. In der funktionellen Analyse von zytokinproduzierenden T-Zellen nach in vitro Antigenstimulation konnte allerdings kein Rückgang der TH1-Zellen bei Stammzellspendern nach G-CSF-Mobilisierungstherapie festgestellt werden. Die Diskrepanz der phänotypischen und funktionellen Charakterisierung von T-Helfer-Zellen könnte unter anderem über einen direkten G-CSF Effekt auf die Chemokinrezeptorexpression erklärt sein. Im Stammzelltransplantat zeigte sich hinsichtlich der Gesamt-B-Zellen eine Verdopplung der absoluten Zellzahl, so auch bei den naiven B-Zellen. Hinsichtlich antigenspezifischer B-Zellen ergaben sich keine signifikanten Veränderungen, wobei eine endgültige Aussage wegen zu kleiner Stichprobenzahl zunächst ausbleibt.Under the conditioning regimen, administered before any allogeneic stem cell transplantation, patients undergo a depletion of competent and antigen-experienced immune cells and a downfall of the immunological memory occurs. This leads to an increased risk for infections that are a major cause of mortality and morbidity. In the context of hematopoietic stem cell transplantation and the application of G-CSF to the donors, not only stem cells are being recruited but also immunocompetent cells are being mobilized. These might help the immune reconstitution post- transplant and impact host immunity, but they can also impact the patient’s recovery by inducing a syndrome called Graft-versus-host-disease (GvHD). The knowledge of the immune cell composition in the graft is therefore crucial. This paper engaged with a characterization of peripheral blood of the donors before and after G- CSF application concerning T-helper and B-cell populations. Furthermore, the bone marrow was analysed as a source for the mobilized immunocompetent cells. The phenotypic identification of T-cell subsets of 9 donor grafts by flow cytometry through a determined combination of chemokine receptor expression led to the identification of the T- helper cells. Under this phenotypic aspect a significant decrease in the T-helper 1 subset was seen. These cells were also poorly represented in the bone marrow. In addition to the phenotypic characterisation, a functional characterisation was conducted through in vitro stimulation with SEB, Aspergillus Lysat, Candida Lysat and Tetanus Toxoid to identify antigen-specific T-cells. Within this functional analysis of cytokine-producing T cells no decrease in T-helper 1 cells occurred, as initially observed with the phenotypic characterization. Direct effects of G-CSF on chemokine receptor expression could, amongst other things, explain this discrepancy between the phenotypic and functional characterization. B-cells were increased twofold in numbers, as were follicular helper B-cells, which made up for the biggest B-cell population in peripheral blood. Unlike the absolute cell numbers there were no significant changes within the antibody production, detected through B-cell ELISpot, though the latter still needs confirmation, because of the low number of samples