$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Effector en geheugen T-cellen worden gegenereerd door middel van ontwikkeling programmeren van naïeve CD4 + T-cellen na antigeen- herkenning. Differentiatie van naïeve CD4 + T-cellen in cytokine producerende cellen vereist pathogeen herkenning door aangeboren immuuncellen, antigeenpresentatie aan T-cellen, co-stimulatie en transcriptionele veranderingen resulterend in gepolariseerd cytokineproductie. Bijvoorbeeld: antigeenpresenterende cellen interleukine (IL) -12 in reactie op intracellulaire pathogenen, die samen met antigenherkenning, stimuleert differentiatie van T-cellen tot T helper 1 (Th1) cellen 1,2 door signalering via signaal transducer en activator van transcriptie 4 (STAT4) en T-box tot expressie gebracht in T-cellen (T-bet), leidend tot celactivering IL-2 productie, klonale expansie en interferon (IFN) -γ productie 3,4. Als de infectie wordt gecontroleerd tot 95% van de T-cellen die tijdens de expansiefase geëlimineerd (dwz samentrekkingfase) en het geheugen T-cellen blijven, soms voor een mensenleven 5. Sallusto et al. 6 onthulde twee functioneel verschillende subsets van geheugen-T-cellen bij de mens gebaseerd op de expressie van lymfeknoop homing receptoren. Centrale geheugen T-cellen (TCM) uiten CC chemokine receptor (CCR) -7 en CD45RO en zijn voornamelijk gevestigd in de T-cel gebieden van secundaire lymfoïde organen. Tcm hebben effector functie, een lage activering drempel en behouden hoge IL-2 productie en proliferatieve capaciteit beperkt. Effector memory T-cellen (TEM) te uiten CD45RO, gebrek CCR7 en display-receptoren voor homing naar perifere of ontstoken weefsel. Effector cellen niet tot expressie ofwel CCR7 of CD45RO maar snel produceren effector cytokinen zoals IFN-γ, na antigene herkenning.
IFN-γ afgifte assays (IGRA) worden gebruikt voor de diagnose van boviene en humane tuberculose 7. Mycobacterium bovis de belangrijkste agent van rundertuberculose (BTB), terwijl menselijk cases van tuberculose worden vooral veroorzaakt door Mycobacterium tuberculosis. Bij deze proeven volbloed of perifeer bloed mononucleaire cellen (PBMC) worden gestimuleerd met mycobacteriële antigenen gedurende 16 tot 24 uren en IFN-γ productie in het supernatant wordt gemeten door ELISA of door detectie van cellen die IFN-γ behulp ELISPOT techniek. Door de korte stimulatieperiode (bijv., 16 tot 24 uur) en snelle cytokineproductie, ex vivo assays detecteren hoofdzakelijk effector en Tem reacties. Dit is bevestigd door flow cytometrische analyse van celpopulaties in deze kweken 8-10.
Ex vivo IFN-γ reacties zijn gewoonlijk opgenomen in de immuunrespons panel evaluatie van tuberculose vaccins, waaronder die welke worden gebruikt om reacties van vee evalueren. Het meest effectief rundertuberculose vaccins wekken specifiek IFN-γ responsen, maar niet alle vaccins die IFN-γ responsen induceren protective. Ook niveaus van IFN-γ opgewekt door vaccinatie, gemeten voor infectie, niet noodzakelijkerwijs correleren met bescherming. Zo kunnen verschillende BCG stammen verschillende capaciteiten moeten ex vivo IFN-γ induceren, ondanks gelijkaardige beschermingsniveaus 11. Zo, ex vivo IGRAs zijn waardevol voor tuberculose diagnose en voor de toegang tot het vaccin immunogeniciteit; echter, het gebruik als voorspellers van vaccineffectiviteit beperkt. Tcm op de vaccinatie, anderzijds, kunnen worden gebruikt om vaccinwerkzaamheid voorspellen, zoals aangetoond met simian immunodeficiency virus (SIV) -infectie bij niet-humane primaten 12,13, tuberculose in muizen 14 en malaria bij de mens 15,16.
Na een effectieve immuunrespons resulteert in pathogeen klaring worden TCM onderhouden en bescherming bij een eventueel tweede infectie door hetzelfde middel. Een opmerkelijke uitzondering op dit scenario is M. tuberculose Infectie van mensen waarbij patiënten die curatieve anti-mycobacteriële therapie gevoelig voor herinfectie 17,18. Bovendien, gebeurtenissen betreffende immunologisch geheugen tijdens chronische infecties, waarbij het antigene stimulatie aanhoudt, zijn niet goed begrepen 19. Tijdens chronische infecties, zoals bij humaan immunodeficiëntie virus (HIV) en tuberculose, is een aanzienlijke TCM respons geassocieerd met een gunstig resultaat (bijvoorbeeld latentie tuberculose en subklinische ziekte HIV) 20,21. Verschillende studies met muizen en mensen hebben aangetoond dat langdurige gekweekte IFN-γ ELISPOT assays meten TCM reacties 16,20-22. Met dit assay, PBMC gekweekt afnemende concentratie van antigeen voor 10 tot 14 dagen, waardoor effector respons piek en afnemen; vergemakkelijken Tcm te differentiëren en uit te breiden binnen de cultuur.
Lange-termijn gekweekte IFN-γ ELISPOT assays zijn ook gebruikt in de veterinaireonderzoek, maar het fenotype van reagerende cellen is moeilijk te beoordelen als gevolg van een gebrek aan kritische reagentia, in het bijzonder een antilichaam tegen CCR7. Effectieve rundertuberculose vaccins [bv. met een enkele dosis M. bovis Bacille Calmette Guerin (BCG), BCG gevolgd door virale-vectored Antigeen 85A subunit vaccin, of verzwakt M. bovis ΔRD1] uitlokken lange termijn gekweekte-IFN γ ELISPOT reacties na vaccinatie die correleren met bescherming (dwz lagere mycobacteriële lasten en verminderde TB-geassocieerde pathologie) tegen daaropvolgende challenge met virulent M. bovis 23,24. Ook het aantal antigeenspecifieke IFN-γ-uitscheidende cellen in lange-termijn PBMC kweken zijn hoger bij 12 maanden, maar verminderen bij 24 maanden na BCG-vaccinatie van neonatale kalveren, correleert met de mate van bescherming detecteerbaar bericht M. bovis uitdaging 25. In dit scenario, de gekweekte IFN-γ ELISPOT is eenn belangrijk instrument voor het voorspellen van werkzaamheid van het vaccin, een middel om vaccin kandidaten voor hoge kosten-effectiviteit studies prioriteit. Bovendien kunnen gekweekte ELISPOT technieken worden aangepast voor verschillende gastheren, pathogenen en cytokinen door het veranderen antigenen of antilichamen voor verschillende bewerkingen in verschillende onderzoeksgebieden.