Daniela Heinrich

• In der vorliegenden Arbeit wurden am Beispiel der Diphtherie- und Tetanusimpfung sowohl die Langzeitwirkung von Impfungen als auch die akuten Effekte einer erneuten Auffrischimpfung auf die antigenspezifischen Memory-B-Zellen und die Antikörper-Titer untersucht. Dazu wurden antigenspezifische Antitoxin-Spiegel mittels ELISA und im Neutralisationstest sowie spezifische Memory-B-Zellen mit dem B-Zell-ELISPOT-Test bei 13 Probanden bestimmt. Es zeigte sich, dass sowohl der Antikörper-Titer als auch die Memory-B-Zellen über lange Zeit nach derIn der vorliegenden Arbeit wurden am Beispiel der Diphtherie- und Tetanusimpfung sowohl die Langzeitwirkung von Impfungen als auch die akuten Effekte einer erneuten Auffrischimpfung auf die antigenspezifischen Memory-B-Zellen und die Antikörper-Titer untersucht. Dazu wurden antigenspezifische Antitoxin-Spiegel mittels ELISA und im Neutralisationstest sowie spezifische Memory-B-Zellen mit dem B-Zell-ELISPOT-Test bei 13 Probanden bestimmt. Es zeigte sich, dass sowohl der Antikörper-Titer als auch die Memory-B-Zellen über lange Zeit nach der Impfung persistieren, ohne jedoch miteinander zu korrelieren. Das spricht dafür, dass der Antikörper-Titer nicht, wie bisher angenommen, durch kontinuierliche Stimulierung und Differenzierung von Memory-B-Zellen zu kurzlebigen Plasmazellen aufrechterhalten wird. Die bislang nur in der Maus bewiesene Existenz langlebiger Plasmazellen wird damit auch für den Menschen wahrscheinlich. Weiterhin korrelierte die Anzahl bisheriger Auffrischimpfungen mit der Frequenz der spezifischen Memory-B-Zellen, nicht aber mit der Höhe des Antikörper-Titers. Damit konnte zum erstenmal gezeigt werden, dass die Langzeitimmunität nach Impfungen beim Menschen besser von den Memory-B-Zellen als von den Antikörper-Titern reflektiert wird. Anhand der Untersuchng der Immunreaktion nach eienr erneuten Diphtherie-Auffrischimpfung konnte gezeigt werden, dass die Boosterung der antigenspezifischen B-Zellen und des Antikörper-Titers einem gut kontrollierten Mechanismus der klonalen Expansion und Kontraktion unterliegt. Dabei bestand eine starke negative Korrelation zwischen der Anzahl der Boosterimmunisierungen und der Stärke der Expansion spezifischer Memory-B-Zellen bzw. Antikörper-Titer. Die Höhe der prävakzinalen spezifischen B-Zellfrequenzen und der Antikörper-Titer beeinflussten ebenfalls die Stärke der Immunantwort, so dass besonders solche Probanden von einer Aufrischimpfung profitierten, die vor der Impfung niedrige B-Zellfrequenzen bzw. Antikörper-Titer hatten. In dieser Arbeit konnte somit erstmals die Bedeutung von Memory-B-Zellen für die postvakzinale Langzeitimmunität beim Menschen aufgezeigt werden. Dieser Parameter sollte in Zukunft als zusätzliches Kriterium für die Beurteilung des Immunschutzes und des Zeitpunktes für Reimmunisierungen mit herangezogen werden.…
• We investigated the long-term and acute effects of diphtheria and tetanus immunisations on the antigen-specific memory B-cells and antigen-specific antibodies of 13 donors. The serum levels of anti-toxoid antibodies were measured by an ELISA- and neutralisation-assay, the frequency of antigen-specific memory B-cells was measured by an ELISPOT assay. Antigen-specific antibodies as well as memory B-cells could be detected long time after the last immunisation with the specific antigen, but there was no correlation between the two parameters. ThisWe investigated the long-term and acute effects of diphtheria and tetanus immunisations on the antigen-specific memory B-cells and antigen-specific antibodies of 13 donors. The serum levels of anti-toxoid antibodies were measured by an ELISA- and neutralisation-assay, the frequency of antigen-specific memory B-cells was measured by an ELISPOT assay. Antigen-specific antibodies as well as memory B-cells could be detected long time after the last immunisation with the specific antigen, but there was no correlation between the two parameters. This supports the theory that the persistance of specific antibodies is not due to permanent differentiation of memory B-cells into short-living plasma-cells. Instead, human plasma-cells could be long-living like those recently found in the mouse. In addition, there was a strong correlation between the total number of previous booster immunisations and the frequencies of antigen-specific memory B-cells. In contrast, there was no significant correlation between serum levels of anti-toxoid antibodies and the number of booster immunisations. Therefore long-term immunity is reflected better by memory B-cells than by serum antibody levels. The enumeration of antigen-specific memory B-cells and anti-toxoid antibodies after a reimmunisation with diphtheria-toxoid revealed that the expansion of B-cells and antibodies followed a well controlled mechanism of clonal expansion and contraction. There was a strong negative correlation between the number of previous booster immunisations and the extent of expansion of B-cells and antibodies. In addition, the extent of the booster reaction was influenced by the frequency of antigen-specific B-cells and the serum antibody-levels prior to the reimuunisation: the lower the frequency of antigen-specific B-cells and the lower the serum antibody-levels before immunisation, the stronger was their expansion after reimmunisation. We were able to show for the first time the importance of antigen-specific memory B-cells for long-term immunity in humans. We suggest that in future memory B-cells should be taken into account when guidelines for vaccination strategies are made.…