@phdthesis{Lex2022,
  author    = {Lex, Veronika},
  title     = {Auswirkung verschiedener Ausreifungscocktails auf die Kreuzpr{\"a}sentationsf{\"a}higkeit dendritischer Zellen},
  doi       = {10.25972/OPUS-25333},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-253334},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung optimaler DCs f{\"u}r die Generierung von therapeutischen Tumorvakzinen. Neben den essenziellen Eigenschaften der DCs wie der Migrationsf{\"a}higkeit, der Hochregulation kostimulatorischer Molek{\"u}le sowie der Zytokinaussch{\"u}ttung, ist auch die optimale Aufnahme von Tumor-spezifischen Antigenen und deren Pr{\"a}sentation besonders wichtig, um eine effiziente Immunantwort zur erm{\"o}glichen. Wichtigstes Ziel war es {\"u}ber einen optimalen Ausreifungscocktail der DCS eine effektive Antwort der zytotoxischen CD8\(^+\)-Zellen zu erzielen. Dies geschieht im Rahmen der Pr{\"a}sentation von z.B. exogenen Antigenen wie in unserem Falle eines CMV-Proteins {\"u}ber den Weg der sogenannten Kreuzpr{\"a}sentation. Hierzu wurde im Rahmen dieser Arbeit der in unserer Klinik etablierte zytokinbasierte Ausreifungscocktail (IL-1β, TNFα) mit einem Ausreifungscocktail, welcher Toll-like-Rezeptor-Agonisten mit PGE\(_2\) kombiniert, verglichen. Wir konnten erstmals zeigen, dass PGE\(_2\) nicht nur einen Einfluss auf die Ausreifung, Zytokinproduktion und somit Migrationsf{\"a}higkeit der DCs hat wie in der Literatur beschrieben, sondern auch auf die Kreuzpr{\"a}sentationsf{\"a}higkeit exogener Antigene. Das Weglassen von PGE\(_2\) im Cocktail 2 f{\"u}hrte zu einer signifikant besseren Kreuzpr{\"a}sentationsf{\"a}higkeit. Somit l{\"a}sst sich durch unsere Experimente auf eine hemmende Wirkung von PGE\(_2\) auf die T-Zell-Aktivierung {\"u}ber die Kreuzpr{\"a}sentation schließen. Als m{\"o}gliche Schlussfolgerung unserer Experimente sollte bei der Arbeit mit Antigenen, welche {\"u}ber Kreuzpr{\"a}sentation eine T-Zell-Antwort ausl{\"o}sen (Proteine, Tumorlysat, long-peptides) auf die Zugabe von PGE\(_2\) im Ausreifungscocktail verzichtet werden.},
  subject      = {Dendritische Zelle},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Joshi2021,
  author    = {Joshi, Hemant Kumar},
  title     = {Function of IRAK2 in macrophages and HECTD1 in B cells},
  doi       = {10.25972/OPUS-15084},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-150846},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {The Immune system exerts its response against invading pathogens via a cumulative, sequential cooperation of immune cells coordinated by their secreted products. Immune cells, such as macrophages and dendritic cells (DCs), express toll-like receptors (TLRs) to sense the presence of pathogens through pathogen-associated molecular patterns (PAMPs). The interaction of PAMPs with TLRs elicits a cytosolic signaling cascade that enhances the expression of genes to stimulate inflammation. Interleukin 1 receptor-associated kinase 2 (IRAK2) is a component of the TLR signaling pathway. IRAK2 transduces the TLR signal via a direct interaction with TNF receptor-associated factor 6 (TRAF6) and subsequent enhancement of its ubiquitination. During my PhD thesis, I determined that a 55-amino acid long stretch at the C-terminal end of IRAK2 is important for TLR signaling. Overexpression of C-terminal truncated IRAK2 (IRAK2Δ55) in the murine macrophage cell line RAW 264.7 led to impaired CD40 expression after TLR4 stimulation by Lipopolysaccharide (LPS). I observed attenuated competency of IRAK2Δ55 in restoring a full TLR signaling response i.e. IL-6 secretion, NO production and CD40 expression in IRAK2-deficient RAW cells generated via CRISPR-Cas9 approach. Additionally, diminished TLR4 induced activation of nuclear factor κB (NF-κB) and extracellular signal related kinase (ERK) was observed with IRAK2Δ55 reconstituted RAW cells as compared to cell reconstituted with wildtype IRAK2. IRAK2Δ55 reconstituted RAW cells also exhibited reduced TLR4-induced cell death and phosphorylation of receptor interacting protein kinase 3 (RIP3). Co-immunoprecipitation experiments in HEK 293T cells showed that IRAK2Δ55 was still able to bind to TRAF6 alike IRAK2 but failed to induce ubiquitination of TRAF6. In conclusion, the results suggest that the IRAK2 TRAF6 interaction is not sufficient to sustain full TLR signaling. An C-terminus-dependent unknown molecular mechanism is also involved. Through my PhD work, I also analyzed a B cell lineage-specific HECTD1 knock-out mice. HECTD1 is an E3 ubiquitin ligase for various substrate proteins, such as heat shock protein 90 (HSP90), adenomatous polyposis coli and phosphatidylinositol phosphate kinase type 1 γ. Hsp90 regulates a variety of signaling molecules in NF-κB activation pathways which are essential for an optimal B cell response. HECTD1-deficient pro-B cells developed normally into mature B cells. However, TLR4 stimulated HECTD1-deficient B cells displayed reduced immunoglobulin (Ig) production in in vitro cultures. In addition, mice with HECTD1-deficient B cells showed a diminished Ig response after nitrophenylacetyl-keyhole limpet hemocyanin immunization. Thus, HECTD1 is necessary for efficient Ig secretion.},
  subject      = {Toll-like-Rezeptoren},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Matthes2021,
  author    = {Matthes, Niels},
  title     = {{\"U}ber die Auswirkung der Toll-like Rezeptor 7- und Toll-like Rezeptor 8-Expression auf das Tumorwachstum und die Chemotherapieresistenz in humanen Pankreaskarzinomzellen},
  doi       = {10.25972/OPUS-22934},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-229349},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Das duktale Adenokarzinom des Pankreas stellt weiterhin trotz aller medizinischen Entwicklungen eine Herausforderung in der Diagnostik und Therapie bei einer nahezu identischen Inzidenz und Mortalit{\"a}t dar. Auch die Genese der Erkrankung ist bis zum heutigen Tag nicht gekl{\"a}rt. Als eine m{\"o}gliche Ursache wird das inflammatorische Mikromilieu diskutiert, bzgl. dessen Entstehung und Aufrechterhaltung ebenfalls noch Unklarheiten bestehen. Als m{\"o}glicher Trigger hierf{\"u}r kommen die endosomalen Toll like-Rezeptoren 7 und 8 in Frage, die sowohl in ihrer Immunfunktion virale RNA-Bestandteile, so genannte pathogen-associated molecular patterns, als auch damage-associated molecular patterns, d.h. RNA-Fragmente von gesch{\"a}digten oder sterbenden Zellen erkennen k{\"o}nnen. Durch ihre Stimulation kommt es zu einer Immunantwort. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Auswirkung der Stimulation von TLR 7 und TLR 8 exprimierenden PANC-1-Zellen bzgl. des Wachstumsverhaltens und der Chemosensibilit{\"a}t auf 5-FU untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass mit einem spezifischen TLR7 und TLR8-Agonisten (R848) das Wachstum signifikant im Vergleich zu unbehandelten Zellen gesteigert werden konnte. Das dieser Effekt abh{\"a}ngig von der Expression von TLR7 und TLR8 war, konnte dadurch bewiesen werden, dass PANC-1 Zellen ohne die Expression von TLR7 oder TLR8 sowie mittels siRNA-Knockdown f{\"u}r TLR7 oder TLR8 behandelte TLR7- oder TLR8-exprimierende PANC1-Zellen kein gesteigertes Wachstum zeigten. Die Chemosensibilit{\"a}t auf 5-FU in einer LD50-Dosierung war bei den stimulierten Zellen im Vergleich zu den unstimulierten Zellen signifikant reduziert. Auf molekularer Ebene war ein Trend hinsichtlich eines Anstiegs Apoptose-inhibierender, Wachstums-f{\"o}rdernder und Inflammation-aufrechterhaltender Faktoren (IL-6, NF-kB, COX-2) zu erkennen. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die Stimulation von Toll like-Rezeptoren 7 und 8 exprimierenden Pankreaskarzinomzellen mit einem weiteren Tumorwachstum sowie einer reduzierten Chemosensibilit{\"a}t sowie daraus resultierenden schlechten Therapieansprechen vergesellschaftet sein k{\"o}nnen.},
  subject      = {Pankreaskarzinom},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schmitt2021,
  author    = {Schmitt, Johannes Christian},
  title     = {{\"U}ber das Expressionsverhalten von Reparatur- und ABC- Transporter-Genen sowie inflammatorischen Signalwegen im Kolon- und Pankreaskarzinom},
  doi       = {10.25972/OPUS-24988},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-249884},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Das Mikromilieu solider Tumor (tumor mircoenvironment, TME) weist verschiedene Besonderheiten auf, von denen bekannt ist, dass sie zu Chemotherapieresistenz und Tumorprogression beitragen k{\"o}nnen. Neben der Extrazellul{\"a}ren Matrix (ECM), den cancer associated cells (CAC) und diversen Entz{\"u}ndungszellen tragen auch chemische und physikalische Besonderheiten (Hypoxie, Azidose, erh{\"o}hter Gewebedruck, oxidativer Stress und N{\"a}hrstoffmangel) zu Tumorprogression und Chemotherapieresistenz bei. Zudem wissen wir, dass Hitzeschock-Proteine (HSPs), Toll-like Rezeptoren (TLRs) und ABC-Transporter mit erh{\"o}hter Chemotherapieresistenz und Tumorprogression im Pankreas- und Kolonkarzinom einhergehen. Hier wurde untersucht, ob ein in vitro induzierter N{\"a}hrstoffmangel im HT29 Kolonkarzinom, im Panc-1 Pankreaskarzinom und im MIA PaCa-2 Pankreaskarzinom zu einer gesteigerten Expression von HSP70, HSP90, MDR1, ABCB5 und TLR1 bis TLR10 auf mRNA und Proteinebene f{\"u}hrt. Zudem wurde unter allen Versuchsbedingungen die Stoffwechselaktivit{\"a}t {\"u}ber einen MTS-Test gemessen. Der N{\"a}hrstoffmangel wurde {\"u}ber die Kultivierung in einem Hybridomamedium, welches als proteinfreies Medium gilt und {\"u}ber die Kultivierung in einem serumfreien Medium induziert. Es zeigte sich, dass insbesondere die entdifferenzierte Panc-1 Pankreaskarzinomzelllinie eine erh{\"o}hte Resistenz gegen{\"u}ber dem induzierten N{\"a}hrstoffmangel aufwies. Auf mRNA-Ebene zeigten sich bei allen drei Tumorzelllinien deutliche Expressionssteigerungen. Diese waren insbesondere im Hybridomamedium nachweisbar und traten beim HT29-Kolonkarzinom nach 48h und im Panc-1 Pankreaskarzinom bereits nach 24h auf. Besonders intensive Expressionssteigerungen konnten im HT29 Kolonkarzinom bei ABCB5, TLR7 und TLR9 nachgewiesen werden. Die Expression von MDR1 war insbesondere im MIA PaCa-2 Pankreaskarzinom gesteigert. Auf Proteinebene konnte im HT29 Kolonkarzinom eine Expressionssteigerung bei HSP90 und TLR6 nachgewiesen werden. Die Ergebnisse lassen zwei Interpretationen zu. Zum einen k{\"o}nnte {\"u}ber den N{\"a}hrstoffmangel eine aggressivere Subpopulation selektioniert worden sein. In diesem Zusammenhang konnten die Expressionsdaten des Tumorstammzellmarkers CD133 leider nicht ausgewertet werden. Alternativ kann angenommen werden, dass die untersuchten Tumorzelllinien ihren aggressiven Ph{\"a}notyp erst unter N{\"a}hrstoffmangelbedingungen, wie wir sie regelm{\"a}ßig in soliden Tumoren finden, zur Expression bringen.},
  subject      = {International Conference on Tumor Microenvironment (4 : 2007 : Florenz)},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Zoelch2019,
  author    = {Z{\"o}lch, Michael Ludwig},
  title     = {Effekt der Interleukin-1 Rezeptor-assoziierten Kinase 2 (IRAK2)-Mutation N333D auf den Signalweg von TLR4},
  doi       = {10.25972/OPUS-18067},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-180678},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {IRAK2 besitzt eine Schl{\"u}sselrolle im Signalweg des TLR4. Fehlregulationen dieses Signalwegs f{\"u}hren zu fehlgeleiteten Immunreaktionen, die auch die Entstehung und Progression von Krebserkrankungen f{\"o}rdern. Bevor IRAK2 als therapeutisches Ziel in Frage kommen kann, muss erst noch weitere Klarheit {\"u}ber die grunds{\"a}tzliche Funktionsweise dieses Proteins bestehen. So ist f{\"u}r IRAK2 aufgrund der Substitution einer Aminos{\"a}ure in der Kinase-Dom{\"a}ne im Vergleich zu IRAK1 noch nicht abschließend gekl{\"a}rt, ob es sich um eine aktive Kinase oder eine Pseudokinase handelt und ob diese Ver{\"a}nderung eine Erh{\"o}hung oder eine Erniedrigung der Funktion im TLR4-Signalweg nach sich zieht. Um diese Fragen anzugehen, wurde in dieser Arbeit Asparagin im vermeintlich aktiven Zentrum (Aminos{\"a}ure 333) wieder zur Asparagins{\"a}ure [N333D] revertiert und damit versucht die Phosphorylierungsaktivit{\"a}t zu steigern bzw. vergleichbar zu IRAK1 wiederherzustellen. Das Einbringen der Mutation in IRAK2 erfolgte mittels ortsspezifischer Mutagenese. Mit dieser und anderen Mutanten und mit wildtypischem IRAK2 wurden durch die CRISPR/Cas9-Methode generierte IRAK2-defiziente 264.7 Makrophagen rekonstituiert und damit ein System etabliert, mit dem der Einfluss der Mutation auf den Signalweg des TLR4 nach Stimulation mit LPS quantitativ analysiert werden konnte. Sowohl die indirekte NF-κB-Messung {\"u}ber CD40-Expression als auch die direkte NF-κB-Messung {\"u}ber die NF-κB-getriebene Expression eines Reportergens (cyan fluorescent protein) ergab, dass IRAK2[N333D] die LPS-abh{\"a}ngige NF-κB-Aktivierung {\"u}ber den TLR4 Signalweg schlechter erm{\"o}glicht als IRAK2. Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die in der Entwicklungsgeschichte aufgetretene Ver{\"a}nderung des aktiven Zentrums von IRAK2 im Vergleich zu IRAK1 zu einer besseren Aktivierung der MyD88-abh{\"a}ngigen NF-κB-Aktivit{\"a}t f{\"u}hrte und somit eine erh{\"o}hte und l{\"a}nger anhaltende Signalleitung erm{\"o}glichte. Diese Erkenntnis kann als weiterer Schritt hin zu einem besseren Verst{\"a}ndnis der Funktion des IRAK2-Proteins und zu einer m{\"o}glichen zuk{\"u}nftigen Verwendung von IRAK2 als Ziel therapeutischer Behandlungen gesehen werden.},
  subject      = {Toll-like-Rezeptoren},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Gierlich2019,
  author    = {Gierlich, Philipp},
  title     = {Ausreifung humaner dendritischer Zellen durch die TLR-Agonisten Poly(I:C) und R848 mit PGE\(_2\). Auswirkungen auf Ph{\"a}notyp, Zytokinproduktion, Migration und das antigenspezifische Priming von naiven CD8\(^p\)\(^o\)\(^s\) T-Zellen},
  doi       = {10.25972/OPUS-18875},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-188756},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Gegenstand der Arbeit: Es wurde der Einfluss einer Ausreifung dendritischer Zellen mit Poly(I:C), R848 und Prostaglandin E2 (=tlrDCs) zur Verwendung im Rahmen der Tumorvakzine untersucht. F{\"u}r den Einsatz einer doppelten TLR-Stimulation gibt es zahlreiche zellphysiologische Gr{\"u}nde, wobei PGE2 als Motilit{\"a}tsf{\"o}rderer eingesetzt wird. Es besitzt negative Teilwirkungen auf die Zytokinsekretion, eine verbesserte Migration stellt aber die wichtigste Stellgr{\"o}ße zur Optimierung der Tumorvakzine dar. Ergebnisse: F{\"u}r tlrDCs konnte neben einer hohen F{\"a}higkeit zu Migration und Kostimulation eine {\"u}berlegene Immunstimulation f{\"u}r naive CTLs und TH1/TC1-Antworten in einem antigenspezifischen Primingmodell nachgewiesen werden. Eine Ausreifungsdauer von 16 h erscheint f{\"u}r die Zytokinsekretion der DCs g{\"u}nstig. Es l{\"a}sst sich eine hohe Wahrscheinlichkeit f{\"u}r die Generation von Central-Memory-T-Zellen und das T-Zell-Homing ins ZNS ableiten.},
  subject      = {Reifung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Grimmig2015,
  author    = {Grimmig, Tanja Maria},
  title     = {Immunity, Inflammation and Cancer: The role of Foxp3, TLR7 and TLR8 in gastrointestinal cancer},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-125248},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Regulatory T cells (Treg) expressing the transcription factor forkhead box protein P3 (Foxp3) have been demonstrated to mediate evasion from anti-tumor immune responses during tumor progression. Moreover, Foxp3 expression by tumor cells themselves may allow them to counteract effector T cell responses, resulting in a survival benefit of the tumor. For gastrointestinal cancers, in particular pancreatic and colorectal cancer (CRC), the clinical relevance of Foxp3 is not clear to date. Therefore the aim of this study was to analyze its impact in CRC and pancreatic cancer. To determine the relevance of Foxp3 for tumor progression and patient survival, gene and protein analysis of human pancreatic and colon cancer cell lines as well as tumor tissues from patients with CRC was performed. The results derived from the patients with CRC were correlated with clinicopathological parameters and patients' overall survival. Cancer cell mediated Foxp3 expression in vitro was demonstrated in human pancreatic cancer cell lines PANC1, PaCa DD 135, PaCa DD 159 and PaCa DD 185 as well as in human colon cancer cell lines SW480 and SW620. Additionally, Foxp3 expressing cancer cells were found in ex vivo tumor tissue samples of patients with CRC. The percentage of Foxp3+ cancer cells increased from stages UICC I/II to UICC III/IV compared to normal tissue. Moreover, high tumor cell mediated Foxp3 expression was associated with poor prognosis compared to patients with low Foxp3 expression. In contrast, low and high Foxp3 level in tumor infiltrating Treg cells demonstrated no significant differences in patients' overall survival. Correlation analysis demonstrated a significant association of Foxp3 cancer cell expression with the expression of immunosuppressive cytokines IL-10 and TGF-β. These findings suggest that Immunosuppressive cytokines such as IL-10 and TGF-β released by rather Foxp3+ cancer cells than Foxp3+ Treg cells may inhibit the activation of naive T cells, hence limiting antitumor immune responses and favoring tumorigenesis and progression. Chronic inflammation has been shown to be an important epigenetic and environmental factor in numerous tumor entities. Recent data suggest that tumorigenesis and tumor progression may be associated with inflammation-triggered activation of Toll-like receptors (TLR). In this study, the specific impact of both TLR7 and TLR8 expression and signaling on tumor cell proliferation and chemoresistance is analyzed in inflammation linked CRC and pancreatic cancer. By gene and protein expression analysis of human pancreatic and colon cancer cell lines TLR7 and TLR8 expression was determined in vitro. Additionally, expression of TLR7/TLR8 in UICC stage I-IV pancreatic cancer, chronic pancreatitis and normal pancreatic tissue was examined. For in vitro/in vivo studies TLR7/TLR8 overexpressing PANC1 cell lines were generated and analyzed for effects of TLR expression and stimulation on tumor cell proliferation and chemoresistance. Cancer cell mediated TLR7 and TLR8 expression in vitro was demonstrated in human colon cancer cell lines SW480, SW620 and HT-29 as well as in primary pancreatic cancer cell lines PaCa DD 135, PaCa DD 159 and PaCa DD 185. Additionally, TLR7 and TLR8 expressing tumor cells were found in ex vivo tissue samples of patients with pancreatic cancer and chronic pancreatitis. Significantly elevated expression levels of TLR7 and TLR8 were found in advanced tumor stages (UICC III) compared to early tumor stages (UICC II) and chronic pancreatitis. No or occasionally low expression was detected in normal pancreatic tissue. In contrast to the tissues from patients with pancreatic cancer or chronic pancreatitis, established pancreatic tumor cell lines express only very low levels of TLR7 and TLR8. Therefore, for in vitro and xenograft studies TLR7 or TLR8 overexpressing PANC1 cells were generated. Proliferation promoting effects of TLR7 and TLR8 expression and stimulation with R848 were detected in vitro. Additionally, increased tumor growth of TLR expressing PANC1 cells was demonstrated in subcutaneously injected Balb/c nude mice. Interestingly, activation of TLR7 or TLR8 induced not only an increase in tumor cell proliferation but also a strong chemoresistance of PANC1 cells against 5-fluorouracil (5-FU). Moreover, treatment with R848 resulted in elevated expression levels of NF-κB, COX-2 and inflammatory cytokines IL-1β, IL-8 and TNF-α, suggesting TLR7/8 signaling to contribute to an inflammatory, anti-apoptotic and proliferation promoting tumor microenvironment. These findings emphasize the particular role of TLR7 and TLR8 in inflammation related cancers and their relevance as potential targets for cancer therapy.  },
  subject      = {Bauchspeicheldr{\"u}senkrebs},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wenzel2014,
  author    = {Wenzel, Jens},
  title     = {Regulation of TLR-induced macrophage responses by cytoskeleton-associated phosphoproteins},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-98843},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {Toll-like receptors (TLR) are pattern recognition receptors (PRR) by which macrophages (M{\O}) sense pathogen-associated molecular patterns (PAMPs). The recognition of lipopolysaccharide (LPS), the PAMP of gram negative bacteria, by TLR4 triggers signaling cascades and leads to the pro-inflammatory activation of the cells. A recent quantitative and kinetic analysis of the phosphoproteome of LPS-activated primary macrophages highlighted the cytoskeleton as a cell compartment with an enriched protein phosphorylation. In total 44 cytoskeleton-associated proteins were regulated by this post-translational modification and thus might be involved in the control and regulation of key macrophage functions like spreading, motility and phagocytosis. To investigate the control of cytoskeleton-associated cell functions by TLR4 activation, we first developed a method to quantitatively measure the spreading response of bone marrow M{\O} after stimulation with LPS. Fluorescence microscopy was used for cell imaging and visualisation of the M{\O} contact area. In collaboration with the Fraunhofer Institute Erlangen, we developed and validated a software tool for the semi-automated segmentation and quantitation of M{\O} fluorescence microscopy data, which allowed fast, robust and objective image analysis. Using this method, we observed that LPS caused time-dependent spreading, which was detectable after 1-2 h and maximal after 24 h. Next, the impact of genetic or pharmacological inhibition of known TLR signaling components was investigated. Deficiency in the adapter protein MYD88 strongly reduced spreading activity at the late time points, but had no impact early after LPS-stimulation. A similar effect was observed upon pharmacological inhibition of ERK1/2 signaling, indicating that ERK1/2 mediates MYD88-dependent M{\O} spreading. In contrast, M{\O} lacking the MAPK p38 were impaired in the initial spreading response but responded normally 8-24 h after stimulation. The genetic deletion of the MAPK phosphatases DUSP1 and DUSP16 resulted in impaired late spreading, corroborating the essential role for functional MAPK signaling in TLR4-driven M{\O} spreading. To identify the contribution of other cytoskeletal phosphoproteins to M{\O} spreading, siRNA knockdown of selected candidate genes in primary murine M{\O} was employed and combined with automated quantitative image analysis. These experiments revealed a functional role for the Myosins MYO1e and MYO1f in M{\O} spreading. These motor proteins are strongly phosphorylated in LPS-activated M{\O}. Because of their ability to simultaneously bind to actin filaments and cell membrane or other proteins, we investigated their role in phagocytosis, cytokine production and antigen presentation. Phagocytosis and killing of bacteria were not affected in Myo1e-/- macrophages. However, MYO1e plays a role in chemokine secretion and antigen presentation processes. MCP1 (CCL2) release was selectively increased in Myo1e-deficient M{\O} and dendritic cells (DC), while cytokine secretion was unaffected. Furthermore, macrophages and DCs lacking MYO1e showed lower levels of MHC-II on the cell surface. However, mRNA levels of CCL2 and of MHC-II were unaltered. These data suggest a role for MYO1e in the transport of selected chemokines and of MHC-II molecules to the cell surface. MHC-II-restricted antigen presentation assays revealed an impaired capacity of macrophages and DC lacking MYO1e to stimulate antigen-specific T cells, suggesting that the reduced MHC-II expression is functionally relevant. Taken together, in this study first a quantitative image analysis method was developed which allows the unbiased, robust and efficient investigation of the macrophage spreading response. Combination of this method with siRNA knockdown of selected cytoskeleton-associated phosphoproteins led to the identification of MYO1e and MYO1f as regulators of macrophage spreading. Furthermore, we identified MYO1e in M{\O} and DC to be essential for the intracellular transport of CCL2 and MHC-II to the cell surface and for optimal stimulation of antigen-specific CD4 T cells.},
  subject      = {Toll-like-Rezeptoren},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Heinze2010,
  author    = {Heinze, Britta},
  title     = {Charakterisierung der angeborenen Immunantwort gegen Pneumoviren in einem in vivo Modell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56454},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurde das PVM-Mausmodell verwendet, um die Bedeutung der Typ I und Typ III Interferonantwort f{\"u}r die Pathogenese einer pneumoviralen Infektion zu analysieren. Hierzu wurden zun{\"a}chst mit Hilfe der reversen Genetik rekombinante PVM-Mutanten hergestellt, bei denen die Gene f{\"u}r die NS-Proteine, welche vermutlich als Interferonantagonisten fungieren, deletiert sind. Die Charakterisierung der Replikationsf{\"a}higkeit der rPVM dNS-Mutanten erfolgte in vitro in Interferon-kompetenten und Interferon-inkompetenten Zelllinien. Ein zentraler Schritt innerhalb dieser Charakterisierung war die Untersuchung der Induktion von Interferonen in vivo und in vitro nach Infektion mit den rPVM dNSMutanten, wobei nachgewiesen wurde, dass die NS-Proteine von PVM als Interferonantagonisten fungieren. In allen Interferon-kompetenten Zellkulturen wurde eine Attenuierung von rPVM dNS1, rPVM dNS2 und rPVM dNS1dNS2 bezogen auf rPVM beobachtet. In allen Interferon-inkompetenten Zellkulturen konnte die Attenuierung der rPVM dNS-Mutanten nahezu vollst{\"a}ndig revertiert werden. Nach Infektion mit den rPVM dNS-Mutanten wurde in verschiedenen Zelllinien eine Induktion von Typ I und Typ III Interferonen betrachtet, wobei Unterschiede in der St{\"a}rke der Interferon-Induktion nach Infektion mit den rPVM dNS-Mutanten vorhanden waren. Zusammenfassend war es m{\"o}glich, die NS1- und NS2-Proteine von PVM in Analogie zu RSV eindeutig als Antagonisten der Interferonantwort zu identifizieren. Die Untersuchung der protektiven Rolle von Typ I und Typ III Interferonen f{\"u}r die Replikation und Pathogenit{\"a}t von PVM bildete den zweiten Teil dieser Arbeit. Hierzu wurde die Replikationsf{\"a}higkeit und Pathogenit{\"a}t der rPVM dNS-Mutanten in verschiedenen Interferon-defizienten Mausst{\"a}mmen getestet. Die Untersuchungen ergaben eine protektive Rolle von Typ I und Typ III Interferonen bei einer Infektion mit PVM, wobei den Typ I Interferonen ein effektiverer Einfluss zugeordnet werden konnte. Ein Vergleich von Replikation und Virulenz zwischen den verschiedenen Typ I oder Typ III oder Typ I/Typ III Interferonrezeptor-defizienten Mausst{\"a}mmen belegte eine erh{\"o}hte Suszeptibilit{\"a}t der Typ I/Typ III Interferonrezeptor-defizienten M{\"a}use gegen{\"u}ber einer Infektion mit den rPVM dNS-Mutanten. Eine vollst{\"a}ndige Aufhebung der Attenuierung wurde auch in den Typ I/Typ III Interferonrezeptor-defizienten M{\"a}usen nicht erlangt. Eine anti-apoptotische Funktion der NS-Proteine zus{\"a}tzlich zu ihrer Wirkungsweise als Interferonantagonisten wurde aufgrund der unvollst{\"a}ndigen Revertierung der Pathogenit{\"a}t der rPVM dNS-Mutanten in Typ I/Typ III Interferonrezeptor-defizienten M{\"a}usen vermutet. Der abschließende Teil dieser Dissertation befasste sich mit der Frage, welche Zellen bei einer nat{\"u}rlichen pulmonalen Infektion Interferone in vivo produzieren. In vitro wurde beobachtet, dass {\"u}berraschenderweise nur sehr wenige virusinfizierte oder uninfizierte Zellen Typ I Interferone bilden. Der Nachweis dar{\"u}ber, welche Zellen w{\"a}hrend einer pulmonalen Infektion haupts{\"a}chlich Interferone in vivo produzieren, war aufgrund der fehlenden Eignung der kommerziell erh{\"a}ltlichen Interferon-Antik{\"o}rper f{\"u}r intrazellul{\"a}re Gewebef{\"a}rbungen nicht m{\"o}glich. Dennoch gelang es abschließend durch eine neue Nachweismethode erstmals Zellen mit rezeptorgebundenen Interferon zu identifizieren, wobei es sich um ziliierte Epithelzellen, Alveolarmakrophagen und vermutlich Clarazellen sowie Typ I und Typ II Pneumozyten handelte.},
  subject      = {Interferon},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Mueller2007,
  author    = {M{\"u}ller, Verena},
  title     = {Candida albicans-induzierte Genexpression in prim{\"a}ren humanen Endothelzellen - Mechanismen der Signaltransduktion und M{\"o}glichkeiten der Intervention},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-26224},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Endothelzellen sind ein aktiver Bestandteil der angeborenen Immunabwehr des Menschen gegen mikrobielle Pathogene. Unter ung{\"u}nstigen Bedingungen kann die Abwehrreaktion sogar zu einer lebensbedrohlichen Sepsis f{\"u}hren. Hier wurde die bislang wenig bekannte Endothelantwort auf den fakultativ humanpathogenen Hefepilz Candida albicans, einem der h{\"a}ufigsten Verursacher von letaler Sepsis beim Menschen, n{\"a}her untersucht. Mittels Oligonukleotid-Mikroarray-Analyse von HUVEC nach Exposition mit C. albicans konnten 56 hochregulierte Gene identifiziert werden, w{\"a}hrend 69 Gene herunterreguliert wurden. Ein bedeutender Anteil der regulierten Gene ist an Prozessen der angeborenen Immunantwort beteiligt und dient haupts{\"a}chlich der Rekrutierung von Neutrophilen. Weitere Untersuchungen ergaben eine zentrale Rolle des proinflammatorischen NF-kappaB-Weges bei der Regulation des Candida-induzierten Transkriptoms von Endothelzellen. Es konnte gezeigt werden, dass C. albicans diesen Signalweg sequenziell aktiviert. Zus{\"a}tzlich konnte durch die Expression einer dominant-negativen Mutante einer Signalkomponente des NF-kappaB-Signalwegs die Candida-vermittelte Induktion von kappaB-abh{\"a}ngigen Genen gehemmt werden. Mit einem pharmakologischen Ansatz wurde der p38 MAP Kinase-Signalweg als weiterer bedeutsamer Signalweg identifiziert, der die Expression einzelner Candida-Zielgene wie CXCL8/IL-8 moduliert. Schließlich wurde gezeigt, dass die Candida-induzierte NF-kappaB-Aktivierung im untersuchten endothelialen Zellsystem unabh{\"a}ngig von den Toll-like Rezeptoren TLR2 und TLR4 geschieht, die {\"u}blicherweise an der Erkennung mikrobieller Pathogene beteiligt sind. Durch RNA-Interferenz-Experimente konnte jedoch dargelegt werden, dass das Adaptermolek{\"u}l MyD88 und die Kinase IRAK1, die beide entscheidend an der TLR-vermittelten Signaltransduktion beteiligt sind, essentiell f{\"u}r die Weiterleitung des Signals in Endothelzellen sind. Nachfolgend konnte mit TLR3 zumindest einer der signaltransduzierenden Rezeptoren identifiziert werden. Als erste umfassende Untersuchung der endothelialen Antwort auf Candida albicans erlaubt die vorliegende Arbeit neue Einblicke in die komplexen Signalmuster von Endothelzellen, die dieser klinisch bedeutende Krankheitserreger ausl{\"o}st.},
  subject      = {Angeborene Immunit{\"a}t},
  language  = {de}
}