Knochenmark-Plasmazellen und Allergien

Antikörper sind spezielle Proteine, die in unserem Blut vorkommen. Sie helfen uns, uns vor Infektionen zu schützen und können auch eine Rolle bei Allergien spielen. Wenn wir krank werden oder eine Impfung bekommen, lernt unser Körper, Antikörper gegen bestimmte Keime zu produzieren. Mit der Zeit können die Werte dieser Antikörper beeinflussen, wie wahrscheinlich es ist, dass wir krank werden oder Allergische Reaktionen haben.

Eine spezielle Art von Zellen, die sogenannten Knochenmark-Plasmazellen (BMPCs), ist dafür zuständig, langlebige Antikörper zu produzieren. Einige dieser Zellen haben sich "weiterentwickelt", um besser in ihrer Aufgabe zu sein. Unter diesen zeigen Zellen, die länger leben, tendenziell niedrige Werte eines Proteins namens CD19. Diese Veränderung scheint zu passieren, während sich die Zellen entwickeln und möglicherweise CD19 von ihrer Oberfläche verlieren. Während wir wissen, dass die Erinnerung an Immunität – wenn der Körper sich an eine frühere Infektion erinnert – zu besseren Antikörperwerten führen kann, ist noch nicht klar, wie das mit den Werten der CD19niedrig Zellen zusammenhängt.

#Allergien und IgE-Produktion

Bei Menschen mit Allergien kann eine Art von Antikörper, die IgE genannt wird, produziert werden. Dieses IgE unterscheidet sich von anderen Typen wie IgM, IgG und IgA, die bei der Bekämpfung von Infektionen helfen. Wenn B-Zellen anfangen, IgE zu produzieren, werden sie oft schnell zu kurzlebigen Zellen, die nicht lange bleiben. Im Gegensatz dazu können IgG-produzierende B-Zellen ein stabiles Gedächtnis-Pool erstellen und langlebige Plasmazellen erzeugen.

Allergische Reaktionen können durch IgE ausgelöst werden und Probleme für die Betroffenen verursachen. Forscher haben IgE-produzierende Zellen im Knochenmark von allergischen Personen gefunden. Allerdings haben die meisten Forscher nur Zellen gesehen, die spezifisch für Nahrungsmittelallergien IgE produzieren, im Blut und der Darmschleimhaut. Da viele Menschen an langanhaltenden Nahrungsmittelallergien leiden, gibt es den Verdacht, dass auch IgE-produzierende Zellen im Knochenmark existieren.

Obwohl die Hilfe von T-Zellen bei der Bildung langlebiger BMPCs eine Rolle spielt, ist die genaue Rolle dieser Zellen bei allergischen Reaktionen, besonders auf Nahrungsmittel, immer noch unklar. Neue Studien haben Knochenmarkproben von allergischen und nicht-allergischen Personen untersucht, um mehr über die Ursprünge der langlebigen Plasmazellen zu erfahren und herauszufinden, ob das Knochenmark schädliches IgE in Fällen wie Erdnussallergien produzieren kann.

#Die Studie zu Knochenmark-Plasmazellen

Um die Ursprünge der Plasmazellen im Knochenmark zu untersuchen, sammelten Forscher Proben von neun Personen – sechs mit Nahrungsmittelallergien und drei ohne Allergiegeschichte. Sie analysierten diese Proben mit fortschrittlichen Techniken, um die Zellen auf einem sehr detaillierten Niveau zu studieren. Sie fanden über 60.000 individuelle BMPCs und identifizierten verschiedene Gruppen dieser Zellen mit einzigartigen Merkmalen.

Die Zellen zeigten starke Anzeichen, dass sie tatsächlich Plasmazellen waren. Sie exprimierten verschiedene Arten von Antikörpergenen, hatten aber Unterschiede darin, wie sehr ihre Gene im Laufe der Zeit mutiert waren. Die Forscher fanden auch heraus, dass niedrige CD19-Werte in diesen Zellen häufig waren und dass es Verbindungen zwischen verschiedenen Zellclustern gab.

#Variationen in BMPCs

Die Forschung zeigte, dass BMPCs ein breites Spektrum an Eigenschaften aufweisen. Verschiedene Gruppen von BMPCs hatten unterschiedliche Merkmale, wie verschiedene Stoffwechselaktivitäten und Reaktionen auf bestimmte Immun-Signale. Eine spezifische Gruppe von Zellen zeigte Anzeichen dafür, an der Produktion von IgE beteiligt zu sein.

Weitere Analysen ergaben, dass einige Zellen einen hohen Stoffwechsel und Anzeichen von Stress in sich hatten. Diese Ergebnisse deuteten auf die aktive Rolle bestimmter BMPCs bei der IgE-Produktion hin, da sie anscheinend einen hohen Energiebedarf haben. Auffällig war, dass einige Zellgruppen niedrigere Werte von Proteinen aufwiesen, die mit Mobilität assoziiert sind, was darauf hindeutet, dass sie möglicherweise aus unterschiedlichen Ursprüngen stammen, wie z.B. aus Schleimhautgeweben.

#Oberflächenmarker und Zellursprünge

Die Studie untersuchte auch die Oberflächenproteine dieser BMPCs. Es wurde festgestellt, dass die CD19-Werte variierten und diese Variation möglicherweise damit zusammenhängt, wie lange die Zellen schon existieren. Höhere Mutationsraten in bestimmten Plasmazellen standen in Zusammenhang mit einer höheren CD19-Expression. Das deutet darauf hin, dass einige BMPCs aus unterschiedlichen Wegen entstehen.

Eine wichtige Idee ist, dass BMPCs aus zwei Hauptquellen entstehen können: aus aktivierten B-Zellen, die direkt in der Immunantwort entstehen, und aus B-Gedächtniszellen, die bereits mit einem Pathogen in Kontakt gekommen sind.

In diesem Zusammenhang schlugen die Forscher vor, dass unterschiedliche CD19-Expressionslevels und Mutationen in diesen Zellen ihre Ursprünge anzeigen könnten. Zellen, die aus aktivierten B-Zellen stammen, könnten höhere Mutationsraten haben im Vergleich zu denen aus Gedächtnis-B-Zellen. Das könnte erklären, warum bestimmte Zellen langlebig sind, während andere es nicht sind.

#IgE-Produktion bei Nahrungsmittelallergien

Die Forschung konzentrierte sich auch auf die Rolle von IgE bei Nahrungsmittelallergien. Es gibt schon lange die Annahme, dass Plasmazellen im Knochenmark zu allergischen Reaktionen beitragen. Die Wissenschaftler waren besonders an Erdnüssen interessiert, da Allergien ohne weitere Exposition gegenüber dem Allergen bestehen bleiben können.

Mit fortschrittlichen Techniken identifizierten sie mehrere IgE-produzierende BMPCs und fanden heraus, dass die Mehrheit dieser Zellen von Personen mit Nahrungsmittelallergien stammte. Auffällig war, dass diese Personen höhere IgE-Werte in ihrem Blut hatten. Das deutet auf eine starke Verbindung zwischen dem Knochenmark und der Produktion von allergenspezifischem IgE hin.

Als sie die Eigenschaften der IgE-produzierenden Zellen untersuchten, bemerkten sie, dass sie Anzeichen von hohem Energieverbrauch und Stress aufwiesen. Das passt zu der Idee, dass diese Zellen ständig aktiv Antikörper produzieren.

#Testen von IgE-Antikörpern

Um zu prüfen, wie gut diese IgE-BMPCs Erdnussallergene erkennen konnten, erstellten die Forscher spezifische monoklonale Antikörper aus den in den BMPCs identifizierten Sequenzen. Als sie diese Antikörper testeten, stellten sie fest, dass einige von ihnen stark an Erdnusproteine bindeten. Sie führten weitere Tests durch, um zu sehen, wie diese Antikörper in lebenden Modellen funktionierten.

In Tierversuchen führten sie einen der IgE-Antikörper Mäusen ein, die allergisch auf Erdnüsse waren, und forderten sie mit Erdnuss-Extrakt heraus. Die Ergebnisse zeigten, dass der Antikörper potenziell allergische Reaktionen bei den Mäusen verhindern konnte, was bestätigte, dass BMPCs bei allergischen Personen spezifische IgE-Antikörper produzieren können.

#Fazit

Diese Forschung wirft Licht auf die Komplexität der BMPCs im menschlichen Körper und hebt ihre Rolle sowohl in der Immunität als auch bei Allergien hervor. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass BMPCs unterschiedliche Ursprünge haben und die Produktion langlebiger Antikörper beeinflussen können. Die Studie hebt besonders die Verbindung zwischen Knochenmark und Erdnussallergien hervor und zeigt, dass IgE-produzierende Plasmazellen bestehen bleiben und eine bedeutende Rolle bei allergischen Reaktionen spielen können. Das Verständnis dieser Mechanismen könnte zu neuen Erkenntnissen bei der Behandlung von Allergien und der Verbesserung der Immunreaktionen in der Zukunft führen.