Die eosinophilen Granulozyten fanden lange nur wenig Beachtung in der Wissenschaft. Inzwischen weiß man, dass sie nicht nur zur Abwehr von Helminthen dienen, sondern beispielsweise auch eine Rolle in der Pathogenese von Allergien spielen.
Die zusätzliche Untersuchung der eosinophilen Granulozyten könnte helfen, die Diagnostik von Allergien, beispielsweise hinsichtlich Sensitivität und Spezifität, zu verbessern.
In dieser Arbeit soll untersucht werden, in wie weit es aus medizinisch-technischer Sicht möglich beziehungsweise praktikabel ist, den BAT um die Untersuchung von eosinophilen Granulozyten zu erweitern. Hierzu zählen die konkreten Fragestellungen, ob für die eosinophilen Granulozyten die gleichen Positivkontrollen (fMLP und aIgE-Ak) verwendet werden können wie für die basophilen Granulozyten. Wie lange die eosinophilen Granulozyten für den Prozess der Degranulation bei 37 Grad inkubiert werden müssen und durch welche Aktivierungsmarker die Degranulation der eosinophilen Granulozyten nachgewiesen werden kann.
Neben all den medizinisch-technischen Fragestellungen, steht letztendlich die Frage des klinischen Nutzens im Vordergrund. Hierfür wurde untersucht, wie sich die eosinophilen Granulozyten allergischer und nicht allergischer Spender bei Inkubation mit unterschiedlichen Allergenen verhalten.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Der eosinophile Granulozyt
1.1.1 Allgemeines
1.1.2 Eosinophile Granulozyten im Zusammenhang mit Allergien
1.1.3 Oberflächenrezeptoren auf den eosinophilen Granulozyten
1.1.4 Degranulation
1.2 Der Basophil Activation Test (BAT)
1.3 Zielsetzung
2 Material und Methoden
2.1 Probengewinnung
2.2 Basophil Activation Test - Protokoll
2.3 Gating der eosinophilen Granulozyten am Durchflusszytometer
2.4 Aktivierungsmarker und Positivkontrollen
2.5 Kinetik zur Inkubation bei 37 Grad
2.6 Aktivierungsmarker und unterschiedliche Allergene
2.7 Statistische Auswertung
3 Ergebnisse
3.1 Identifikation der eosinophilen Granulozyten am Durchflusszytometer
3.2 Aktivierungsmarker und Positivkontrollen
3.3 Kinetik zur Inkubation bei 37 Grad
3.4 Aktivierungsmarker und unterschiedliche Allergene
4 Diskussion
4.1 Identifikation der eosinophilen Granulozyten am Durchflusszytometer
4.2 Aktivierungsmarker und Positivkontrollen
4.3 Aktivierungsmarker und unterschiedliche Allergene
5 Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht, inwieweit eine Erweiterung des Basophil Activation Test (BAT) um die Analyse eosinophiler Granulozyten medizinisch-technisch praktikabel ist und welchen Mehrwert diese Untersuchung für die Diagnostik von Typ-1-Allergien und anderen Erkrankungen bietet.
- Optimierung der Identifikationsstrategien für eosinophile Granulozyten mittels Durchflusszytometrie
- Evaluation geeigneter Aktivierungsmarker zur Detektion der Degranulation bei Eosinophilen
- Vergleich der Aktivierungsreaktionen bei Allergikern und Nicht-Allergikern gegenüber verschiedenen Allergenen
- Kinetische Analyse der optimalen Inkubationsbedingungen für Eosinophile
Auszug aus dem Buch
1.1.4 Degranulation
Die Degranulation ist eine Form der Exozytose. Unter Exozytose versteht man das Verschmelzen von Vesikeln mit der Plasmamembran und somit das Ausschütten des Vesikelinhaltes in den extrazellulären Raum [20]. Grundsätzlich wird die Exozytose in die konstitutive und in die geregelte Exozytose eingeteilt. Die konstitutive Exozytose vollzieht sich fortwährend in allen eukaryotischen Zellen. Sie stellt einen stetigen Strom von Vesikeln dar, welche vom trans-Golgi-Netz abgeschnürt werden und mit der Plasmamembran verschmelzen. Hierbei werden beispielsweise neu synthetisierte Lipide und Proteine transportiert, welche die Plasmamembran zum Aufbau nach einer Teilung benötigt. Für die konstitutive Exozytose wird keine besondere Signalsequenz benötigt [1].
Die geregelte Exozytose hingegen, benötigt ein extrazelluläres Signal und findet sich nur bei Zellen, welche auf die Sekretion spezialisiert sind. Hierzu zählen die eosinophilen Granulozyten. Die neu synthetisierten Proteine werden ebenfalls vom trans-Golgi-Netz abgeschnürt und anschließend in sekretorischen Vesikeln gespeichert. Die sekretorischen Vesikel beziehungsweise die spezifische Granula der eosinophilen Granulozyten enthalten die vier oben bereits erwähnten Hauptproteine EP, MBP, ECP und EDN, zudem eine Vielzahl an Zytokinen, Enzymen und Wachstumsfaktoren [32]. Die sekretorischen Vesikel sammeln sich nähe der Plasmamembran und entleeren sich auf ein entsprechendes extrazelluläres Signal hin. Bei der Exozytose wird das Vesikel zum Teil der Membran, wodurch es zu einer Zelloberflächenvergrößerung kommt. Die Zelloberflächen ist allerdings nur vorübergehend vergrößert, da die Endozytose wiederum zu einer Verkleinerung der Zelloberfläche führt [1].
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Vermittlung des biologischen Hintergrunds zu eosinophilen Granulozyten, deren Relevanz bei Allergien und die Grundlagen des Basophil Activation Test (BAT).
2 Material und Methoden: Beschreibung der Probenahme sowie der durchflusszytometrischen Protokolle, Gating-Strategien und statistischen Verfahren, die für die Untersuchung der eosinophilen Aktivierung genutzt wurden.
3 Ergebnisse: Darstellung der Daten zur Identifikation der Eosinophilen, der Testung verschiedener Aktivierungsmarker und der Kinetik-Versuche sowie der Reaktion auf unterschiedliche Allergene.
4 Diskussion: Interpretation der Messergebnisse unter Berücksichtigung der gewählten Gating-Strategien, der Eignung von Markern wie CD63 und CD11b sowie der Vergleichbarkeit zwischen Spendergruppen.
5 Zusammenfassung und Ausblick: Fazit zur medizinisch-technischen Machbarkeit der BAT-Erweiterung und Potenzialanalyse für zukünftige diagnostische Anwendungen, etwa bei der eosinophilen Ösophagitis.
Schlüsselwörter
Eosinophile Granulozyten, Basophil Activation Test, BAT, Durchflusszytometrie, Allergiediagnostik, Degranulation, CD63, CD11b, fMLP, Typ-1-Allergie, Gating, Exozytose, Piecemeal Degranulation, Eosinophile Ösophagitis, Zellaktivierung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Projektarbeit untersucht, ob eosinophile Granulozyten in den bestehenden Basophil Activation Test (BAT) integriert werden können, um die Diagnostik allergischer Reaktionen zu unterstützen.
Was sind die zentralen Themenfelder der Studie?
Die Themen umfassen die Biologie eosinophiler Granulozyten, die Optimierung durchflusszytometrischer Gating-Strategien, die Identifizierung geeigneter Aktivierungsmarker sowie die Reaktion auf verschiedene Allergene.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist die Prüfung, ob der BAT ohne zusätzliche Kosten oder Modifikationen durch die Untersuchung eosinophiler Granulozyten ergänzt werden kann und ob sich dadurch ein klinischer Mehrwert ergibt.
Welche wissenschaftliche Methode wurde primär verwendet?
Es wurde das durchflusszytometrische Verfahren des BAT angewendet, bei dem Zellen mittels unterschiedlicher Stimuli aktiviert und anschließend auf spezifische Oberflächenmarker und morphologische Änderungen (FSC/SSC) analysiert wurden.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die methodische Beschreibung der Probenverarbeitung, die Gating-Strategien, kinetische Untersuchungen der Zellreaktion bei 37 Grad sowie die Auswertung der Marker-Expression nach Allergenkontakt.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die zentralen Schlagworte sind Eosinophile Granulozyten, BAT, Durchflusszytometrie, Degranulation, Aktivierungsmarker und diagnostische Spezifität.
Welcher Marker erwies sich als besonders sensitiv?
Das Forward-Scatter-Signal (FSC), welches die Zellgröße widerspiegelt, zeigte bei der Stimulation mit verschiedenen Allergenen die stärksten und konsistentesten Veränderungen.
Warum eignet sich fMLP als Positivkontrolle für Eosinophile?
Die Arbeit zeigt, dass fMLP eine starke Aktivierung der eosinophilen Granulozyten hervorruft, was es zu einer geeigneten Positivkontrolle macht, die dem im Standard-BAT gebräuchlichen anti-IgE-Antikörper vorzuziehen ist.
Ergibt die Untersuchung einen Mehrwert bei Typ-1-Allergien?
Nein, bei den untersuchten Typ-1-Allergien (Heuschnupfen, Hausstaub- und Katzenhaarallergie) konnte kein Mehrwert festgestellt werden, da sich die Eosinophilen von Allergikern und Nicht-Allergikern bei Allergenkontakt vergleichbar verhielten.
Wo könnte die Methode dennoch diagnostischen Nutzen bringen?
Es wird postuliert, dass die Methode bei anderen Erkrankungen, insbesondere der eosinophilen Ösophagitis (EoE), hilfreich sein könnte, um diese von anderen Refluxerkrankungen abzugrenzen.
- Citation du texte
- Nina Obertopp (Auteur), 2015, Ist die Erweiterung des Basophil Activation Tests (BAT) um die Untersuchung der eosinophilen Granulozyten eine Bereicherung?, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/306090
