Cellular Immunology 2001 Jan 10; 207(1): 49-58

Roland Heynkes, 14.4.2004

Gliederung

bibliographische Angaben
meine Zusammenfassung des Artikels
Literaturliste

bibliographische Angaben nach oben

Li,R.; Liu,D.; Zanusso,G.; Liu,T.; Fayen,J.D.; Huang,J.H.; Petersen,R.B.; Gambetti,P.; Sy,M.-S. - The expression and potential function of cellular prion protein in human lymphocytes - Cellular Immunology 2001 Jan 10; 207(1): 49-58

meine Zusammenfassung des Artikels nach oben

Das normale zelluläre Prionprotein PrPc wurde beim Menschen auf 80-90% der T-Zellen (CD3-positiv), auf 50-70% der CD4-Zellen, auf mehr als 80% der CD8-Zellen, fast allen B-Lymphozyten (CD19-positiv) und Monozyten (CD14-positiv) nachgewiesen. Blutplättchen und ungefähr 50-60% der in vitro induzierten dendritischen Zellen (CD83-positiv) exprimierten ebenfalls PrPc, welches jedoch nicht auf Erythrozyten gefunden wurde. Zu einem ähnlichen Ergebnis waren Cashman et al. 1990 auch schon gekommen [ACHR]. Dodelet und Cashman hatten allerdings 1998 gezeigt, daß die Expression des Prionproteins mit zunehmender Differenzierung in Richtung Granulozyten wieder stark abnimmt [ADMG].

Verglichen mit Hirngewebe und einer PrPc überexprimierenden Neuroblastom-Zelllinie war die 27 kDa große nicht glykosilierte Form des Prionproteins PrPc in peripheren mononukleären Blutzellen unterrepräsentiert und die 25 bzw. 18 kDa großen Prionprotein-Fragmente waren in den Blutzellen kaum nachweisbar. Ein monoklonaler Antikörper (6G9) markierte wohl deshalb im Bereich einer der beiden Glykosilierungsstellen das Prionprotein auf einer dieses überexprimierenden Neuroblastom-Zelllinie, aber nicht auf aus menschlichem Blut isolierten mononukleären Zellen, bei denen Zuckerketten offenbar dieses Epitop verdecken.

Die ein- bzw. zweifach glykosilierten Formen des Prionproteins der peripheren mononukleären Blutzellen liefen im Gel genau wie das Prionprotein der Neuroblastomzellen langsamer als das entsprechende Prionprotein aus Hirngewebe. Eine Abspaltung der Zuckerreste zeigte, daß der Unterschied auf verschiedenen Glykosilierungen beruhte. Dies wurde auch durch eine zweidimensionale Elektrophorese bestätigt, die große Unterschiede hinsichtlich der isoelektrischen Punkte der Prionproteine aus dem Gehirn, der Neuroblastomzellen und der peripheren mononukleären Blutzellen zeigte. Dies entspricht der bekannten Tatsache, daß die Glykosilierung von Proteinen gewebespezifisch erfolgt.

Mit Antikörpern gegen verschiedene Epitope auf dem Prionprotein konnten die Autoren auch zeigen, daß 0,25% Trypsin in 1 mM EDTA bereits nach nur 1 Minute bei Raumtemperatur die Aminotermini eines erheblichen Teils der Prionproteine aller isolierten peripheren mononukleären Blutzellen abgeknabbert hatten. Da die Neuroblastom-Zelllinie das Prionprotein überexprimiert, war bei ihr eine Reduktion der Aminotermini erst nach über 3 Minuten erkennbar. Eine 15-minütige Behandlung mit 1 µg/ml Proteinase K bei Raumtemperatur reduzierte bei peripheren mononukleären Blutzellen und bei der Neuroblastom-Zelllinie die Zahl der Aminotermini der Prionproteine ungefähr auf ein Zehntel, während der Rest des Prionproteins bei dieser milden Behandlung erhalten blieb. Bei 100-facher Konzentration verdaute Proteinase K das Prionprotein unter diesen Bedingungen vollständig.

Es war schon vor vielen Jahren bei Mäusen gezeigt worden, daß die Empfänglichkeit für Scrapie-Infektionen durch in vivo Mitogen-Stimulation des lymphoiden Systems erhöht wird [ADIN] bzw. das Mitogen-aktivierte Lymphozyten in vitro 100-fach empfänglicher als nicht aktivierte Lymphozyten für Creutzfeldt-Jakob-Infektionen sind [AGXL]. Auf den Oberflächen von Blutplättchen wurde das normale Prionprotein erst nach einer Aktivierung nachgewiesen [AFLW,AFLS]. Sogar für menschliche Lymphozyten war bereits 1990 gezeigt worden, daß die Expression des normalen Prionproteins nach Aktivierung der Lymphozyten zunimmt [AFLW,ACHR]. Dies alles konnten die Autoren nun mit Hilfe monoklonaler Antikörper bei menschlichen T-Zellen bestätigen. Nach einer Mitogen-Aktivierung war tatsächlich mehr normales Prionprotein auf den Zelloberflächen aktivierter T-Zellen vorhanden. Sie fanden auch, daß die ganz überwiegend naiven Lymphozyten in Nabelschnurblut weitaus weniger PrPc als die Lymphozyten erwachsener Spender exprimierten. Und sie stellten fest, daß T-Gedächtniszellen (CD45RO+) ständig mehr PrPc exprimieren, als naive T-Lymphozyten (CD45RA+). Es könnte also sein, daß eine Stimulation der T-Lymphozyten durch eine Infektion durch die Vermehrung des normalen Prionproteins besonders empfänglich für TSE-Infektionen macht.

Cashman et al. hatten 1990 auch schon gezeigt, daß polyklonale Antikörper gegen das Prionprotein die Mitogen-induzierte Lymphozyten-Aktivierung unterdrücken können [ACHR]. Und auch dies konnten die Autoren bestätigen. Antikörper gegen ein Epitop in der Carboxy-terminalen Hälfte des Prionproteins inhibierten dosisabhängig die Vermehrung stimulierter Lymphozyten, während Antikörper gegen ein Epitop am Aminoterminus des Prionproteins in dieser Hinsicht kaum Wirkung zeigte. Dies scheint für eine Beteiligung des fest strukturierten Teils des Prionproteins an der Stimulierung der T-Lymphozyten zu sprechen.

Literaturliste nach oben

ACHR . Cashman,N.R.; Loertscher,R.; Nalbantoglu,J.; Shaw,I.; Kascsak,R.J.; Bolton,D.C.; Bendheim,P.E. - Cellular isoform of the scrapie agent protein participates in lymphocyte activation - Cell 1990 Apr 6; 61(1): 185-92

ADIN . Dickinson,A.G.; Fraser,H.; McConnell,I.; Outram,G.W. - Mitogenic stimulation of the host enhances susceptibility to scrapie - Nature 1978 Mar 2; 272(5648): 54-5

ADMG . Dodelet,V.C.; Cashman,N.R. - Prion protein expression in human leukocyte differentiation - Blood 1998 Mar 1; 91(5): 1556-61

AFLS . Holada,K.; Simak,J.; Risitano,A.M.; Maciejewski,J.; Young,N.S.; Vostal,J.G. - Activated platelets of patients with paroxysmal nocturnal hemoglobinuria express cellular prion protein - Blood 2002 Jul 1; 100(1): 341-3

AFLW . Holada,K.; Mondoro,T.H.; Muller,J.; Vostal,J.G. - Increased expression of phosphatidylinositol-specific phospholipase C resistant prion proteins on the surface of activated platelets - British Journal of Haematology 1998 Oct; 103(1): 276-82

AGXL . Kuroda,Y.; Gibbs,C.J.Jr.; Amyx,H.L.; Gajdusek,D.C. - Creutzfeldt-Jakob disease in mice: persistent viremia and preferential replication of virus in low-density lymphocytes. - Infection and Immunity 1983 Jul; 41(1): 154-61

ACHR . Cashman,N.R.; Loertscher,R.; Nalbantoglu,J.; Shaw,I.; Kascsak,R.J.; Bolton,D.C.; Bendheim,P.E. - Cellular isoform of the scrapie agent protein participates in lymphocyte activation - Cell 1990 Apr 6; 61(1): 185-92

Liste meiner Artikelzusammenfassungen
TSE-Hypertext-Projekt
meine Startseite
Autoren-Index

Kommentare und Kritik von Fachleuten sind jederzeit willkommen.

Copyright Roland Heynkes