CD4
CD4
Synonym(e)
T4-Lymphozyt; T4-Helfer-Zelle
Englischer Begriff
T4 lymphocyte; T4 helper cell
Definition
CD4+-Zellen sind durch den exprimierten Oberflächenmarker CD4 charakterisiert.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
CD4 wird hauptsächlich von Lymphozyten exprimiert, ist jedoch auch in geringerer Dichte beispielsweise auf Monozyten nachweisbar.
CD4+-Lymphozyten werden wie alle Lymphozyten im Knochenmark produziert. Sie reifen im Thymus heran (T-Lymphozyten) und produzieren neben verschiedenen Rezeptoren, die für ihre physiologischen Aufgaben verantwortlich sind, auch zahlreiche Zytokine. Mit den genetischen Informationen für Immunglobuline werden T-Zell-Rezeptoren produziert, die zur Erkennung von Peptidantigenen auf der Zelloberfläche exprimiert werden.
Funktion – Pathophysiologie
Naive CD4+-Lymphozyten reifen nach Antigenkontakt unter dem Einfluss der von antigenpräsentierenden Zellen (APC) freigesetzten Zytokine zu Effektor-T-Helfer-Zellen heran, die sowohl die humorale wie auch die zelluläre Immunreaktion beeinflussen. Diese Reifung findet in Lymphknoten und Milz statt. CD4+-Lymphozyten erkennen vorwiegend auf MHC-II-Molekülen präsentierte Peptidantigene. Durch verschiedene kostimulatorische Moleküle und Transkriptionsfaktoren der APC differenzieren sie zu Effektor-T-Zellen, die unterschiedliche Zytokinprofile haben: Th1 und Th2-Zellen.
Th1-Zellen erkennen vorwiegend von Makrophagen präsentierte Antigene. Ihre Hauptfunktion besteht in der Aktivierung der Makrophagen und damit der Verstärkung der zellvermittelten Immunität durch Produktion von IL-2, Interferon-γ und TNF-α. Die freigesetzten Zytokine fördern Proliferation und Differenzierung von CD8-Lymphozyten zu zytotoxischen T-Zellen und NK-Zellen, erhöhen die Zellteilungsrate von CD4+-Zellen, stimulieren die Produktion opsonisierender und komplementaktivierender Immunglobuline durch Plasmazellen und funktionieren als chemotaktische Agenzien (Chemotaktische Aktivität) für phagozytierende Zellen. Pathophysiologische Beispiele für Th1-vermittelte Abwehrreaktionen sind Lepra tuberculosa, lokale Leishmaniose, Sarkoidose, Kontaktdermatitis, Typ-I-Diabetes oder Hashimoto-Thyreoiditis.
Th2-Lymphozyten erkennen Antigene, die von B-Zellen präsentiert werden. Sie produzieren Zytokine wie IL-2, IL-4, IL-5, IL-10 und IL-13. Diese Zytokine beeinflussen über Aktivierung und Proliferation von B-Zellen zu immunglobulinproduzierenden Plasmazellen und den Klassenswitch (IgE/IgA) der produzierten Immunglobuline den humoralen Arm des Immunsystems. Andere Effektorzellen sind Eosinophile und Mastzellen. Als Beispiel für überwiegend Th2-vermittelte Abwehrreaktionen kann neben den klinischen Formen der Typ-I-Allergie vor allem die Abwehr von Parasiten angesehen werden.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Heparinblut, EDTA-Blut.
Probenstabilität
1,24 Stunden bei Raumtemperatur.
Analytik
Konventionelle Einheit
CD3+-/CD4+-Zellen in % der Gesamtzahl an CD3+-Zellen, Anzahl CD3+-/CD4+-Zellen/μL.
Referenzbereich – Erwachsene
CD3+/CD4+ (%) | CD3+/CD4+ (Zellen/μL) |
|---|---|
28–57 | 300–1400 |
Referenzbereich – Kinder
Alter | CD3+/CD4+ (%) | CD3+/CD4+ (Zellen/μL) |
|---|---|---|
Neugeborene | 17–52 | 400–3500 |
1 Woche – 2 Monate | 41–68 | 1700–5300 |
2–5 Monate | 33–58 | 1500–5000 |
5–9 Monate | 33–58 | 1400–5100 |
9–15 Monate | 31–54 | 1000–4600 |
15–24 Monate | 25–50 | 900–5500 |
2–5 Jahre | 23–48 | 500–2400 |
5–10 Jahre | 27–53 | 300–2000 |
10–16 Jahre | 25–48 | 300–1400 |
Indikation
-
Verdacht auf primäre Immundefekte
-
Diagnose und Verlaufsbeobachtung von sekundären Immundefekten (HIV-Infektion, z. T. Malignom)
-
Lymphozytopenie
-
Lymphozytose (Diagnostik lymphoproliferativer Erkrankungen)
-
Diagnostik und Therapiemonitoring von persistierenden Virusinfektionen (v. a. CMV, EBV, HBV, HCV, HHV-6)
-
Monitoring von Patienten unter immunsuppressiver oder immunstimulierender Behandlung (Transplantatempfänger, Tumorpatienten)
Interpretation
Bei der Interpretation der Durchflusszytometrieergebnisse von Lymphozytensubpopulationen müssen sowohl die Prozent- als auch die Absolutzahlen berücksichtigt werden. Wichtig bei einer Diagnosestellung sind auch anamnestische Angaben. Zu bedenken ist außerdem, dass die durchflusszytometrische Analyse keine Auskunft über die Funktionsfähigkeit der verschiedenen Zellpopulationen gibt, da numerisch unauffällige Lymphozytenpopulationen einen funktionellen Immundefekt nicht ausschließen. In bestimmten Fällen sollten zelluläre Funktionsteste durchgeführt werden.
Ein Anstieg der CD4+-T-Lymphozyten kann als Frühzeichen einer immunologischen Aktivierung (auch bei Koaktivierung im Rahmen bakterieller Infekte) gewertet werden. Weiterhin wurden erhöhte Werte von CD4+-Zellen bei Sezary-Syndrom und anderen T-Zell-Leukämien sowie (nicht obligat) bei Sarkoidose, multipler Sklerose, Leberzirrhose, rheumatoiden Erkrankungen und Typ-I-Diabetes beobachtet. Erniedrigte Werte findet man in der Spätphase systemischer Virusinfektionen, chronisch persistierenden Virusinfekten (CMV, EBV u. a.) sowie bei HIV-Infektion, Leukämien, Tumorerkrankungen und nach längerer therapeutischer Immunsuppression.
Diagnostische Wertigkeit
Die durchflusszytometrische Analyse von Lymphozytensubpopulationen ist ein inzwischen gut standardisierter Test, der insbesondere gut für Verlaufsbeobachtungen bestimmter Erkrankungen und zur Therapiekontrolle einer Immunsuppression geeignet ist.
Literatur
Comans-Bitter WM, de Groot R, von den Beemd R et al (1997) Immunophenotyping of blood lymphocytes in childhood. J Pediatrics 130:388–393CrossRef
Peter HH, Pichler WJ (1996) Klinische Immunologie, 2. Aufl. Urban & Schwarzenberg, München, S 242 f