@phdthesis{Matuschek2010,
  author    = {Matuschek, Anja},
  title     = {Characterization of tolerogenic rat bone marrow-derived dendritic cells and regulatory T cells},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-51708},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Tolerogene Dendritische Zellen (DZ) und regulatorische T-Lymphozyten (Treg) verf{\"u}gen {\"u}ber die F{\"a}higkeit, destruktive Immunantworten zu verhindern. Die Hoffnung besteht, solche Zellen in naher Zukunft f{\"u}r therapeutische Zwecke einzusetzen, um z. B. Immunantworten nach Transplantation, aber auch bei Autoimmunit{\"a}t und Allergie antigenspezifisch zu supprimieren. Zum jetzigen Zeitpunkt ist die Generierung solcher Zellen aufwendig und noch nicht f{\"u}r die klinische Routine geeignet. Zudem sind die Mechanismen noch wenig verstanden, wie diese Zellen eine gew{\"u}nschte Immunhemmung in vivo auszul{\"o}sen und wie der m{\"o}glichen Gefahr einer zu starken Immunhemmung zu begegnen ist. Das Kleinnagermodell Ratte ist f{\"u}r die biomedizinische Forschung noch immer von großer Bedeutung, umso {\"u}berraschender ist es, dass insbesondere tolerogene DZ und Treg in diesem Modell bisher nur unzureichend untersucht wurden. Das Ziel der Arbeit war deshalb, diese Immunzellen umfassend zu charakterisieren und ihre Funktion auf das Immunsystem zu untersuchen. Tolerogene DZ wurden mit GM-CSF und IL-4 aus Knochenmarkvorl{\"a}uferzellen generiert (= IL-4 DC). Der Anteil an nat{\"u}rlich vorkommenden Treg mit einem Ph{\"a}notyp CD4posCD25posFoxp3pos umfasst ca. 5-8\% der peripheren naiven CD4pos TLymphozyten. Die Charakterisierung der IL-4 DC zeigte im Vergleich zu reifen DZ der Milz eine bis zu 26-fach geringere Expression von Oberfl{\"a}chenmolek{\"u}len wie MHC-Klasse II Molek{\"u}l, CD80, CD86, ICAM-1 und CD25. Diese geringe Expression {\"a}nderte sich auch nicht, wenn die Zellen verschiedensten Reifungssignalen wie das Replattieren,LPS, TNF-α und CD40L ausgesetzt wurden. IL-4 DC verf{\"u}gen somit {\"u}ber einen robusten und gegen{\"u}ber Reifungssignalen {\"u}beraus resistenten Ph{\"a}notyp. IL-4 DC nehmen Antigene durch Endozytose auf und sind unf{\"a}hig, sowohl naive TLymphozyten zu aktivieren, als auch antigenspezifische T-Lymphozyten zu restimulieren. Zudem sind sie in der Lage, die Aktivierung naiver T-Lymphozyten und die Restimulierung antigenspezifischer T-Lymphozyten durch reife Milz-DZ zu bzw. zu verz{\"o}gern. Dabei verringerte sich die Proliferation der TLymphozyten um bis zu 95\%. Diese Beeinflussung der Proliferation ist nach Zugabe der IL-4 DC bereits innerhalb von 24 Stunden zu messen. Die verringerte Aktivierung geht zu dem mit einer verringerten Zytokinaussch{\"u}ttung (IL-2 um 49\% und IFN-γ um 92\%) einher. Die inhibitorischen Eigenschaften der IL-4 DC scheinen aber nicht ausschließlich auf der verringerten Expression kostimulatorischer Molek{\"u}le zu beruhen. Der Nachweis der beiden inhibitorischen Oberfl{\"a}chenmolek{\"u}le PD-L1 und PD-L2 auf IL-4 DC l{\"a}sst ebenfalls eine Bedeutung dieser Molek{\"u}le bei der Vermittlung inhibierender Signale vermuten. Auch die suppressive Wirkung l{\"o}slicher Faktoren wurde in der vorliegenden Arbeit gezeigt. {\"U}berst{\"a}nde einer 24-st{\"u}ndigen Kultur mit einer Million IL-4 DC hemmten die Aktivierung naiver T-Lymphozyten durch reife Milz-DZ um etwa 90\%. F{\"u}r diese Immunhemmung scheint das in diesen {\"U}berst{\"a}nden nachgewiesene Zytokin TGF-β (bis 300 pg/ml) verantwortlich zu sein. Im Vergleich dazu wiesen {\"U}berst{\"a}nde reifer Milz-DZ, die nicht die Aktivierung von T-Lymphozyten hemmten, eine TGF-β Konzentrationen von bis 100 pg/ml auf. Im Gegensatz dazu scheint zelltoxisches Stickstoffmonoxid nur eine geringe Rolle bei der Inhibierung der T-Zellproliferation zu spielen. Die Zugabe des NO Synthase-Inhibitors NMMA verringerte zwar den Anteil an NO um ca. 50\%, doch f{\"u}hrte dies nicht zu einer Steigerung der Proliferation von T-Lymphozyten. IL-4 DC sind zwar nicht in der Lage, T-Lymphozyten zur Proliferation zu bringen, doch bedeutet dies nicht, dass keinerlei Ver{\"a}nderungen auf molekularer Ebene festzustellen w{\"a}ren. So sind T-Lymphozyten nach ihrer Inkubation mit IL-4 DC nicht in der Lage, in Gegenwart von reifen Milz-DZ zu proliferieren. Dieser anergische Zustand wurde nach Zugabe von IL-2 aufgehoben. Zudem k{\"o}nnen diese TLymphozyten nach ihrer Inkubation mit IL-4 DC die Aktivierung na{\"i}ver TLymphozyten hemmen. Na{\"i}ve und aktivierte T-Lymphozyten k{\"o}nnen dies nicht. Diese Beobachtung, die auf eine Induktion von Treg schließen l{\"a}sst, wurde genauer untersucht. In der Tat zeigten durchflusszytometrische Analysen eine 1,6-fach verst{\"a}rkte Expansion von CD4posCD25posFoxp3pos T-Lymphozyten aus nat{\"u}rlich vorkommenden Treg in Gegenwart von IL-4 DC. Dabei erfolgte die Expansion von CD4posCD25posFoxp3pos T-Lymphozyten unabh{\"a}ngig vom Reifegrad der DZ. So waren auch reife Milz-DZ dazu in der Lage, die Zahl der nat{\"u}rlich vorkommenden Treg zu erh{\"o}hen. Doch wiesen diese mit Milz-DZ inkubierten Treg einen verminderten inhibitorischen Effekt auf. Im Gegensatz dazu waren die mit IL-4 DC inkubierten Treg in der Lage die Aktivierung naiver T-Lymphozyten zu hemmen. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass sich das regulatorische Potential von DZ nicht ausschließlich vom Ph{\"a}notyp bzw. ihrem Reifegrad ableiten l{\"a}sst, sondern dass hierzu auch ihre funktionellen Eigenschaften zu untersuchen sind. Die Induktion von Treg mit suppressiven Eigenschaften durch in vitro generierte tolerogene IL-4 DC k{\"o}nnte ein wichtiger Mechanismus zur Aufrechterhaltung der peripheren Toleranz darstellen. Vor einer klinischen Umsetzung sind aber noch weitergehende Untersuchungen notwendig, um das Zusammenspiel zwischen tolerogenen DZ und Treg zu verstehen, aber auch um die Auswirkungen eines Transfers großer Mengen regulatorischer Zellen auf das Immunsystem des Empf{\"a}ngers zu untersuchen.},
  subject      = {Dendritische Zelle},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Langenhorst2013,
  author    = {Langenhorst, Daniela},
  title     = {Induktion und Aktivierung regulatorischer T-Zellen durch superagonistische Stimulation des CD28 Molek{\"u}ls},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-96700},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Regulatorische T-Zellen (Tregs) spielen eine ntscheidende Rolle beim Erhalt der Immunhom{\"o}ostase und bei der Kontrolle {\"u}berschießender Immunantworten. Sie k{\"o}nnen anhand ihres Entstehungsortes in im Thymus generierte nat{\"u}rliche Tregs (nTregs) und in der Peripherie generierte induzierte Tregs (iTregs) unterteilt werden. Ihr Ph{\"a}notyp wie auch ihre Funktion werden zu einem großen Teil durch den transkriptionellen Masterregulator Foxp3 kontrolliert. Das kostimulatorische Molek{\"u}l CD28 wird von nTregs f{\"u}r die Differenzierung ben{\"o}tigt und von Tregs und konventionellen T-Zellen (Tkons) f{\"u}r ihre Aktivierung. Superagonistische CD28 spezifische monoklonale Antik{\"o}rper (CD28SA) aktivieren T-Zellen im Gegensatz zu konventionellen anti-CD28 Antik{\"o}rpern ohne zus{\"a}tzliche Ligation des T-Zellrezeptors. Die in vivo Applikation des CD28SA bewirkt eine starke Aktivierung der Tregs und eine pr{\"a}ferentielle Expansion der Tregs gegen{\"u}ber Tkons. Dies erkl{\"a}rt die pr{\"a}ventive und therapeutische Wirkung der CD28SA Behandlung in verschiedenen Krankheitsmodellen bei Nagern. Die erste Anwendung des humanisierten CD28SA TGN1412 f{\"u}hrte in den Testpersonen jedoch zu einem unerwarteten „Cytokine-Release Syndrom". Daher wurde hier am Mausmodell der Zusammenhang zwischen Treg Aktivierung und systemischer Zytokinaussch{\"u}ttung n{\"a}her untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die CD28SA vermittelte Proliferation der T-Zellen abh{\"a}ngig vom CD28 Signal und von parakrinem Interleukin (IL)-2 ist. Durch die in vivo Depletion der Tregs vor der CD28SA Injektion wurde deutlich, dass es auch in M{\"a}usen nach CD28SA Stimulation zu einer systemischen Aussch{\"u}ttung pro-inflammatorischer Zytokine kommt, die jedoch, im Gegensatz zum humanen System, von Tregs effektiv kontrolliert werden kann. Um die ussch{\"u}ttung pro-inflammatorischer Zytokine zu verhindern, w{\"a}re eine zus{\"a}tzliche prophylaktische Behandlung mit Corticosteroiden m{\"o}glich, da diese auch in hohen Dosen die CD28SA vermittelte Aktivierung und Expansion der Tregs nicht beeinflussen. Neben der Expansion wird durch die Stimulation mit CD28SA auch die Produktion des anti-inflammatorischen Zytokins IL-10 in Tregs induziert und so eine genauere Untersuchung des Ursprungs und des Schicksals IL-10 produzierender Tregs erm{\"o}glicht. Diese Tregs exprimieren im Vergleich zu IL-10 negativen Tregs ein h{\"o}heres Niveau an Molek{\"u}len, die mit einer supprimierenden Aktivit{\"a}t verbunden sind. Zudem werden IL-10 Produzenten aufgrund der Ver{\"a}nderung im Expressionsmuster der Migrationsrezeptoren nach der Stimulation von einem lymphknotensuchenden CCR7+CCR5-CCR6- zu einem entz{\"u}ndungssuchenden CCR7-CCR5+CCR6+ Ph{\"a}notyp verst{\"a}rkt in Bereiche mit stattfindender Immunantwort rekrutiert. Schließlich sind IL-10 produzierende Tregs von CD28SA stimu2 lierten M{\"a}usen in vitro st{\"a}rker apoptoseanf{\"a}llig als die IL-10 negativen Tregs. Die Aktivierung der Tregs scheint somit die terminale Differenzierung zu einem IL-10 produzierenden Effektorph{\"a}notyp mit begrenzter Lebensdauer zu induzieren. Dies f{\"u}hrt auch zur Beendigung der Immunsuppression. Die Kombination aus schwachem TZR und starkem CD28 Signal, die die CD28SA Stimulation in naiven T-Zellen ausl{\"o}st, induziert zumindest in vitro abh{\"a}ngig von IL-2 und TGFβ effizient die Expression von Foxp3. Die so generierten iTregs haben, {\"a}hnlich wie konventionell in vitro erzeugte iTregs, in Bezug auf die Expression von Oberfl{\"a}chenmolek{\"u}len und den Methylierungsstatus bestimmter Regionen des Foxp3 Gens einen Ph{\"a}notyp, der zwischen dem von Tkons und Tregs liegt. Da auch die supprimierende Aktivit{\"a}t der iTregs geringer ist als die der ex vivo Tregs bedarf es einer weiteren Optimierung des Stimulationsprotokolls, um diese Zellen f{\"u}r therapeutische Zwecke verwenden zu k{\"o}nnen. Zusammenfassend zeigt diese Arbeit, dass die superagonistische Stimulation des CD28 Molek{\"u}ls ein vielseitig einsetzbares Instrument ist. Einerseits k{\"o}nnen durch die CD28SA Stimulation Tregs polyklonal aktiviert und f{\"u}r therapeutische Zwecke mobilisiert werden und andererseits kann die besondere Art der T-Zellstimulation auch dazu genutzt werden, neue Aspekte von nTregs und iTregs zu untersuchen.},
  subject      = {Antigen CD28},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Doehler2012,
  author    = {D{\"o}hler, Anja},
  title     = {Regulation der Toleranzinduktion von steady-state migratorischen Dendritischen Zellen durch den Transkriptionsfaktor RelB},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-72343},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Toleranz gegen{\"u}ber Selbstantigenen in den peripheren Geweben kann durch CD4+ CD25+ Foxp3+ regulatorische T-Zellen (Tregs) vermittelt werden. Diese Zellen entstehen entweder in Folge der thymischen T-Zellselektion (nat{\"u}rlich vorkommende Tregs, nTreg) oder durch Konversion aus naiven T-Zellen in den peripheren lymphatischen Organen (induzierte Tregs, iTregs). Im Vorfeld der Arbeit war bereits bekannt, dass Dendritische Zellen (DZ) eine wichtige Rolle bei der Generierung von iTreg spielen. Allerdings bestand weitestgehend Unklarheit dar{\"u}ber, welche DZ in welchem Reifungszustand dazu in der Lage sind, iTregs gegen peripher-exprimierte Selbstantigene zu induzieren. Steady-state migratorische DZ (ssmDZ) gelten in dieser Hinsicht als potentielle Kandidaten, da bekannt ist, dass diese DZ bereits unter hom{\"o}ostatischen Bedingungen Selbstantigene aus peripheren Geweben in die drainierenden Lymphknoten transportieren und dort T-Zellen pr{\"a}sentieren k{\"o}nnen. Ein Ziel der vorliegenden Arbeit war daher, den Ph{\"a}notyp und die tolerogene Kapazit{\"a}t der ssmDZ in den hautdrainierenden Lymphknoten n{\"a}her zu untersuchen. Es konnte gezeigt werden, dass ssmDZ einen semireifen MHC IIint CD40hi CD80/CD86int CCR7+ Ph{\"a}notyp aufweisen und in vitro mit Hilfe von endogenem TGF-β iTregs induzieren k{\"o}nnen. Dar{\"u}ber hinaus belegt diese Arbeit zusammen mit weiteren Daten aus unserer Arbeitsgruppe, dass ssmDZ in transgenen K5mOVA-M{\"a}usen zellassoziertes epidermales OVA aus der Haut in die drainierenden Lymphknoten transportieren und dort an CD4+ OVA-spezifische TZR-transgene OT-II T-Zellen pr{\"a}sentieren k{\"o}nnen. Innerhalb der ssmDZ konnten die Langerin+ dermalen DZ als die DZ-Subpopulation eingegrenzt werden, die f{\"u}r die Konversion von naiven OT-II T-Zellen in CD4+ CD25+ Foxp3+ iTregs verantwortlich war. Ferner zeigte sich, dass CD103 nicht als Marker f{\"u}r ssmDZ in den hautdrainierenden Lymphknoten herangezogen werden kann. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war, herauszufinden, welchen Einfluss der Transkriptionsfaktor RelB auf die partielle Reifung und Migration der ssmDZ hat. RelB ist ein Mitglied der NF-κB-Familie und wird mit der Reifung von DZ in Verbindung gebracht. Erste Experimente zeigten eine nukle{\"a}re Translokation von RelB in ssmDZ sowie eine verringerte Frequenz dieser DZ in den hautdrainierenden Lymphknoten von relB+/- M{\"a}usen und M{\"a}usen mit einer Defizienz f{\"u}r den RelB-Bindungspartner p52. Allerdings konnte bei M{\"a}usen mit einer DZ-spezifischen RelB-Inaktivierung (RelBDCko M{\"a}use) eine erh{\"o}hte Frequenz an ssmDZ in den hautdrainierenden Lymphknoten festgestellt, die nicht auf einer Zunahme an DZ in der Haut der Tiere zur{\"u}ckzuf{\"u}hren war. Diese Ergebnisse legen einerseits die Vermutung nahe, dass es sich bei den beobachteten Effekte in den relB+/- M{\"a}usen um DZ-extrinsische Auswirkungen auf die ssmDZ handelt. Andererseits scheint RelB unter hom{\"o}ostatischen Bedingungen die Erhaltung und Migration der ssmDZ eher negativ zu beeinflussen. Weitere durchflusszytometrische Analysen wiesen zudem darauf hin, dass RelB in ssmDZ die Expression von Reifungsmarkern nur partiell reguliert. So konnte auf den ssmDZ in den hautdrainierenden Lymphknoten von RelBDCko M{\"a}usen eine erh{\"o}hte Expression von CD40 beobachtet werden, w{\"a}hrend andere Reifungsmarker wie MHC II, CD80 und CD86 nicht signifikant in ihrer Expression betroffen waren. Im Rahmen dieser Arbeit wurde zudem untersucht, wie sich eine RelB-Defizienz in DZ auf die Hom{\"o}ostase und Induktion von Tregs auswirkt. Die hierzu analysierten RelBDCko M{\"a}use wiesen eine erh{\"o}hte Frequenz und absolute Zellzahl an Tregs in allen untersuchten lymphatischen Organen (hautdrainierende Lymphknoten, Milz und Thymus) auf. Dar{\"u}ber hinaus war in diesen Organen auch eine verst{\"a}rkte Proliferation der Tregs gegen{\"u}ber den Kontrolltieren festzustellen. Weitere Untersuchungen zeigten, dass die Proliferation der Tregs in RelBDCko M{\"a}usen in den hautdrainierenden Lymphknoten sogar st{\"a}rker ausfiel als in der Milz. RelB scheint somit die tolerogene Kapazit{\"a}t der DZ zur Regulation der Treg-Expansion im Thymus und in der Peripherie zu beeinflussen. Unter Verwendung von neutralisierenden αIL-2-Antik{\"o}rpern konnte zudem belegt werden, dass die periphere Proliferation der Tregs in den RelBDCko M{\"a}usen von IL-2 abh{\"a}ngig ist. Damit einhergehend zeigten erste Vorversuche eine erh{\"o}hte IL-2-Produktion in den peripheren lymphatischen Organen von RelBDCko M{\"a}usen. Zusammenfassend legen die Daten dieser Arbeit den Schluss nahe, dass ssmDZ in den hautdrainierenden Lymphknoten in der Lage sind, Toleranz durch Induktion von iTregs gegen epidermale Selbstantigene zu induzieren. Untersuchungen an neuartigen M{\"a}usen mit einer konditionalen RelB-Inaktivierung spezifisch in DZ deuten darauf hin, dass die Migration und Reifung von ssmDZ partiell durch RelB reguliert wird. Da Tregs eine Schl{\"u}sselrolle bei der Erhaltung der peripheren Toleranz einnehmen, ist die Beobachtung, dass eine RelB-Defizienz in allen DZ zu einer verst{\"a}rkten Treg-Proliferation und somit zu einer ver{\"a}nderten Treg-Hom{\"o}ostase f{\"u}hrt, ein intererssanter Ausgangspunkt f{\"u}r weitere Untersuchungen.},
  subject      = {Dendritische Zelle},
  language  = {de}
}