TY  - THES
A1  - Mayer, Katrin Doris
T1  - Visualization of type I immunity using bicistronic IFN-gamma reporter mice in vitro and in vivo
T1  - Visualisierung der Typ I Immunität durch Verwendung von bizistronischen IFN-gamma Reporter Mäusen in vitro und in vivo
N2  - Typ I Immunantworten, wie z.B. gegen Influenza Virus, Sendai Virus aber auch gegen intrazelluläre Erreger wie Toxoplasma gondii sind klassischerweise durch robuste IFN-γ Expression gekennzeichnet. Th1 und CD8+ Effektor T Zellen zählen zu den Hauptproduzenten von IFN-γ. Im Zusammenhang mit Autoimmunerkrankungen, Immunpathologie aber auch Impfstoffentwicklung, ist es überaus wichtig die Regulierung von IFN-γ zu verstehen. In der vorliegenden Arbeit wurde die IFN-γ Expression von CD4+ und CD8+ T Zellen detailliert charakterisiert. Des Weiteren wurde die Rolle des IFN-γ Rezeptors für die IFN-γ Expression von T Zellen untersucht. Unter Zuhilfenahme von bicistronischen IFN-γ-eYFP Reporter Mäusen, welche die direkte Identifizierung und Isolierung von vitalen IFN-γ exprimierenden Zellen ermöglichen, wurde die Expression von IFN-γ in vitro und in vivo, nach Infektion mit den bereits erwähnten Erregern,visualisiert. Die Expression des IFN-γ-eYFP Reporters zeichnete sich, sowohl in vitro als auch in vivo nach Infektion, durch ein äußerst heterogenes Fluoreszenzspektrum aus. Die Helligkeit der Reporter Fluoreszenz korrelierte positiv mit der Menge an IFN-γ Transkripten und mit der Menge des sekretierten IFN-γ Proteins nach Stimulierung. Die Helligkeit des Reporters reflektierte das Potenzial zur IFN-γ Produktion, die eigentliche Sekretion war jedoch weitgehend abhängig von zusätzlicher Stimulierung durch Antigen. Des Weiteren korrelierte die Helligkeit des Reporters mit der zunehmenden Produktion von weiteren proinflammatorischen Zytokinen und Chemokinen. Hoch fluoreszente Zellen exprimierten zudem vermehrt Marker auf ihrer Oberflache, die auf akute Aktivierung hinweisen. Die am hellsten eYFP fluoreszierenden Zellen waren im Allgemeinen weiter ausdifferenziert und ihre Präsenz war auf bestimmte Organe beschränkt. Die anatomische Begrenzung wurde durch den Erreger bestimmt. IFN-γ exprimierende Zellen wurden nach Infektion mit Sendai Virus oder Toxoplasma gondii in IFN-γ Rezeptor defizienten Reporter Mäusen generiert. Die Frequenz und die Helligkeit der eYFP Reporter Expression waren jedoch verändert. Experimente mit dualen Knochenmarks-Chimären Mäusen, welche mit Wild-Typ und IFN-γ Rezeptor defizientem Knochenmark rekonstituiert wurden, ergaben eine T Zell-intrinsische Abhängigkeit von IFN-γ Rezeptor vermittelten Signalen für die Expression von IFN-γ. Die Helligkeit des Reporters dagegen wurde unabhängig von dem IFN-γ Rezeptor reguliert. Abschließend wurde ein Modell für die Expression von IFN-γ in CD4+ und CD8+ T Zellen entwickelt. Zusammenfassend führen diese Ergebnisse zu dem Schluss, dass die Expression von IFN-γ in CD4+ und CD8+ T Zellen und nach viraler oder parasitärer Infektion unterschiedlich reguliert wird. Zusätzlich wurde gezeigt, dass der IFN-γ Rezeptor an der Modulation der IFN-γ Expression beteiligt ist.
N2  - IFN-γ is the signature cytokine of Th1 and CD8+ effector cells generated in type I immune responses against pathogens, such as Influenza virus, Sendai virus and the intracellular protozoan parasite Toxoplasma gondii. Understanding the regulation of IFN-γ is critical for the manipulation of immune responses, prevention of immunopathology and for vaccine design. In the present thesis, IFN-γ expression by CD4+ and CD8+ T cells was characterized in detail and the requirement of IFN-γ receptor mediated functions for IFN-γ expression was assessed. Bicistronic IFN-γ-eYFP reporter mice, which allow direct identification and isolation of live IFN-γ expressing cells, were used to visualize IFN-γ expression in vitro and in vivo after infection with the afore mentioned pathogens. Expression of the IFN-γ-eYFP reporter by CD4+ and CD8+ T cells was broadly heterogeneous in vitro and in vivo after infection. Increased expression of the reporter correlated positively with the abundance of IFN-γ transcripts and IFN-γ protein production upon stimulation. eYFP reporter brightness reflected the potential for IFN-γ production, but actual secretion was largely dependent on antigenic stimulation. Increased expression of the reporter also correlated with enhanced secretion of additional proinflammatory cytokines and chemokines and cell surface expression of markers that indicate recent activation. Highly eYFP fluorescent cells were generally more differentiated and their anatomical distribution was restricted to certain tissues. The anatomical restriction depended on the pathogen. IFN-γ expressing CD4+ and CD8+ T cells were generated in IFN-γ receptor deficient reporter mice after infection with Sendai virus or Toxoplasma gondii. However, in the absence of IFN-γ receptor mediated functions, the frequency and brightness of the eYFP reporter expression was altered. Dual BM chimeric mice, reconstituted with wild-type and IFN-γ receptor deficient reporter BM, revealed a T cell-intrinsic requirement for the IFN-γ receptor for optimal IFN-γ expression. Reporter fluorescence intensities were regulated independently of IFN-γ receptor mediated functions. Finally, we propose a model for IFN-γ expression by CD4+ and CD8+ T cells. 2. SUMMARY 10 In summary, the expression of IFN-γ is differentially regulated in CD4+ and CD8+ T cells and after viral or protozoan infections. Additionally, the role of IFN-γ receptor mediated functions for the expression of IFN-γ was determined.
KW  - Interferon <gamma->
KW  - Immunreaktion
KW  - Grippe
KW  - IFN-gamma
KW  - Zytokine
KW  - T Zellen
KW  - Influenza
KW  - Virus
KW  - IFN-gamma
KW  - cytokines
KW  - T cells
KW  - Influenza
KW  - virus
Y1  - 2006
UR  - https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/frontdoor/index/index/docId/1678
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-opus-19415
ER  -