@phdthesis{Dennstaedt2020,
  author    = {Dennst{\"a}dt, Fabio Stefan},
  title     = {Modulation CD4+ humaner Treg- und Tconv-Zellen durch Inhibition der sauren Sphingomyelinase in vitro},
  doi       = {10.25972/OPUS-20542},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-205420},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Die saure Sphingomyelinase (ASM) stellt durch die Umwandlung von Sphingomyelin in Ceramid und Phosphorylcholin ein zentrales, fein reguliertes Enzym im Sphingolipidmetabolismus dar. Dadurch nimmt es Einfluss auf verschiedene zellul{\"a}re Mechanismen wie Signalvermittlung, Endo- und Exozytose und Zellaktivierung. Dementsprechend weitreichend ist auch die Bedeutung der ASM bei verschiedenen Krankheiten wie Arteriosklerose, Depression oder Neoplasien. Auch auf das Immunsystem, insbesondere auf die Signalvermittlung durch T-Zellen innerhalb des adaptiven Immunsystems, nimmt die saure Sphingomyelinase Einfluss. Aufbauend auf fr{\"u}heren Forschungsarbeiten zur pharmakologischen und genetischen Hemmung der ASM im Mausmodell untersuchten wir, welche Auswirkungen die Hemmung dieses Enzyms in humanen Zellkulturen auf die Population regulatorischer und konventioneller T-Zellen haben. Hierzu verwendeten wir die beiden selektiven Serotonin-Wiederaufnahmehemmer Sertralin und Citalopram; zwei antidepressiv wirksame Medikamente, die durch eine Verdr{\"a}ngung der ASM von der lysosomalen Membran eine hemmende Wirkung aus{\"u}ben. Wir konnten zeigen, dass diese beiden Substanzen sowohl in Maus-T-Zellen, als auch in humanen T-Zellen, in der Lage sind, die Aktivit{\"a}t der sauren Sphingomyelinase zu inhibieren. Durch Kultivierung von Immunzellen der Maus zusammen mit den Inhibitoren konnte dar{\"u}ber hinaus eine Erh{\"o}hung der Treg-Zellfrequenz erreicht werden. Verschiedene Zellkulturexperimente mit humanen PBMCs zeigten weiterhin, dass unter gewissen Umst{\"a}nden so auch eine Vermehrung regulatorischer T-Zellen im Menschen m{\"o}glich ist, und dass dies mutmaßlich durch Einbindung der ASM im CD3/CD28-Signalweg bedingt ist. In mit AntiCD3-Antik{\"o}rper stimulierten experimentellen Ans{\"a}tzen kam es jedoch nur bei einzelnen Individuen, die als Responder identifiziert werden konnten, zu einer Treg-Zellvermehrung. Umgekehrt kam es durch externe Zugabe von C6-Ceramid zu einer Verringerung des Anteils an regulatorischen T-Zellen. Des Weiteren wurden verschiedene Ver{\"a}nderungen im Expressionsverhalten von Treg- und Tconv-Zellen bez{\"u}glich CD25, CD69 und CTLA-4 in Anwesenheit der ASMInhibitoren beobachtet. Weiterhin best{\"a}tigte sich, dass die pharmakologische Hemmung der sauren Sphingomyelinase auch Auswirkungen auf die Effektorfunktion von T-Zellen hat. W{\"a}hrend die Proliferation der Zellen weitgehend unbeeintr{\"a}chtigt blieb, kam es zu einer verringerten Sekretion der Zytokine IFN-gamma, TNF, IL-5 und IL-10. In ihrer Gesamtheit sprechen diese Ergebnisse daf{\"u}r, dass Inhibitoren der sauren Sphingomyelinase beg{\"u}nstigend auf Krankheitsgeschehen mit {\"u}berschießender oder dysregulierter Aktivit{\"a}t des Immunsystems einwirken k{\"o}nnten. Immunmodulatorischen Wirkungen durch Inhibition der ASM erkl{\"a}ren m{\"o}glicherweise auch Einfl{\"u}sse auf das Immunsystem, die f{\"u}r verschiedene Antidepressiva beschrieben wurden. Insgesamt ist die Bedeutung der sauren Sphingomyelinase innerhalb der Regulation des adaptiven Immunsystems jedoch noch ein weitgehend ungekl{\"a}rtes Thema mit vielen offenen Fragen. Daher ist auch in Zukunft weitere klinische und experimentelle Forschung erforderlich, um zu kl{\"a}ren, welchen Einfluss dieses Enzyms auf Immunzellen hat und wie sich dieser auch klinisch anwenden l{\"a}sst.},
  subject      = {T-Lymphozyt},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Gulde2022,
  author    = {Gulde, Tobias Simon},
  title     = {Die molekulare Grundlage f{\"u}r die h{\"o}here Sensitivit{\"a}t regulatorischer CD4\(^+\) T-Zellen im Vergleich zu konventionellen CD4\(^+\) T-Zellen gegen{\"u}ber der Stimulation mit CD28 Superagonisten},
  doi       = {10.25972/OPUS-28396},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-283962},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {In Ratten und M{\"a}usen aktiviert der superagonistische anti-CD28 monoklonale Antik{\"o}rper (CD28SA) vorzugsweise regulatorische T-Zellen. In niedriger Dosierung f{\"u}hrt CD28SA zu einer fast ausschließlichen Aktivierung von regulatorischen T-Zellen (Tregs). Diese Beobachtung konnte inzwischen auch f{\"u}r menschliche Zellen in Zellkultur best{\"a}tigt werden. In gesunden und freiwilligen Testpersonen deutet die Zytokin-Antwort nach Applikationen von niedrigen CD28SA-Dosen darauf hin, dass sich diese Beobachtung auch in-vivo bewahrheitet. Eine Gabe von CD28SA in niedriger Dosierung, die zu einer exklusiven Aktivierung von regulatorischen T-Zellen f{\"u}hrt, k{\"o}nnte somit in der Behandlung von Autoimmunkrankheiten oder von entz{\"u}ndlichen Erkrankungen eingesetzt werden. Eine mechanistische Erkl{\"a}rung f{\"u}r dieses Ph{\"a}nomen blieb lange Zeit unklar. Die CD28SA-vermittelte T-Zell-Aktivierung ist abh{\"a}ngig von der Verst{\"a}rkung von basalen tonischen Signalen, die T-Zellen {\"u}ber ihren T-Zell-Rezeptor erhalten. Diese Tatsache f{\"u}hrte zu der Hypothese, dass die schwachen, tonischen Signale, die konventionelle CD4+ T-Zellen in Abwesenheit ihrer spezifischen Antigene {\"u}ber den T-Zell-Rezeptor erhalten, ein st{\"a}rkeres CD28 Signal f{\"u}r ihre Aktivierung ben{\"o}tigen als die selbstreaktiven regulatorischen T-Zellen, die ein st{\"a}rkeres Selbstpeptid-TCR Signal erhalten. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die Blockade von MHC-Klasse-II-Molek{\"u}len in M{\"a}usen, in-vitro und in-vivo, den Vorteil der regulatorischen T-Zellen gegen{\"u}ber den konventionellen T-Zellen bez{\"u}glich der Antwort auf niedrige CD28SA Dosierungen, aufhebt.},
  subject      = {Regulatorischer T-Lymphozyt},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Huehne2021,
  author    = {H{\"u}hne, Tom},
  title     = {Untersuchungen zur selektiven Induktion von Zelltod in CD4+ Foxp3- konventionellen T-Zellen der Maus durch Hemmung der sauren Sphingomyelinase \(in\) \(vitro\)},
  doi       = {10.25972/OPUS-24835},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-248351},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die saure Sphingomyelinase (Asm) ist ein lysosomales Enzym, das sezerniert werden kann und die Reaktion von Sphingomyelin zu Ceramid und Phosphocholin katalysiert. Seine Funktion ist bedeutsam f{\"u}r die Aufrechterhaltung des zellul{\"a}ren Lipidstoffwechsels und f{\"u}r die Integrit{\"a}t der Plasmamembran. Enzymdefekte sind an der Pathogenese von Infektionen und zahlreichen Stoffwechselerkrankungen wie z.B. der Niemann-Pick-Krankheit, Diabetes mellitus Typ II und auch an der Entstehung psychischer Erkrankungen beteiligt. Immunologisch bedeutsam ist, dass durch Hemmung der Asm mit trizyklischen Antidepressiva (TZA) oder Serotonin-Wiederaufnahme-Inhibitoren (SSRI) die Frequenz CD4+ CD25+ Foxp3+ regulatorischer T-Zellen (Treg) der Maus erh{\"o}ht wird. Grund f{\"u}r die Frequenzerh{\"o}hung ist jedoch nicht die Erh{\"o}hung der absoluten Treg-Zellzahl, sondern das selektive Sterben CD4+ CD25- Foxp3- konventioneller T-Zellen (Tconv). Erstaunlicherweise f{\"u}hrt die Behandlung mit dem kompetitiven Asm-Inhibitor ARC39, einem Bisphosphonat, nicht zu diesem Effekt. Es konnte gezeigt werden, dass IL-2 die regulatorischen T-Zellen vor dem durch Asm-Hemmung induziertem Zelltod sch{\"u}tzt. In Abwesenheit von IL-2 gehen auch Treg-Zellen durch die Asm-Inhibition zugrunde. Treg-Zellen exprimieren konstitutiv CD25, den IL-2-Rezeptor, dessen α-Kette die Bindungsstelle von Interleukin-2 bildet. Die β- und γ-Kette des Rezeptors sind an der Bindung des Transkriptionsfaktors STAT5 beteiligt, das wiederum die Gentranskription von antiapoptotischen Proteinen wie bcl-2 und bcl-x sowie CD25 f{\"o}rdert. Dahingehend wurde versucht, den verantwortlichen Faktor f{\"u}r den Schutz von Treg-Zellen vor dem Zelltod in der IL-2-Signaltransduktion zu identifizieren. Der Transkriptionsfaktor STAT5 konnte hierbei ausgeschlossen werden. Weder die genetische {\"U}berexpression noch die Defizienz von STAT5 hatten Einfluss auf das T-Zell-Gleichgewicht. Die genauen molekularen Mechanismen der Treg-spezifischen IL-2-Protektion bleiben daher ungekl{\"a}rt. Zu diskutieren sind der Einfluss von Zn2+-Ionen, Januskinasen und Mitgliedern der FoxO-Familie. Die zugrundeliegende Hypothese, dass das spezifische Sterben konventioneller T-Zellen auf einer Erh{\"o}hung der lysosomalen Membranpermeabilit{\"a}t (LMP) besteht, woraufhin proapoptotisch wirksame Cathepsine ins Zytosol freigesetzt werden und Caspasen zur Ausl{\"o}sung von Apoptose f{\"u}hren, konnte nicht abschließend best{\"a}tigt werden. Jedoch wurde nachgewiesen, dass durch Inhibition von Cathepsinen das Sterben konventioneller T-Zellen in Abwesenheit von IL-2 verlangsamt wird. Eine Protektion der Tconv-Zellen durch Caspase-Inhibitoren kann nur bei hohen 60 Konzentrationen des Inhibitors ZVAD bei gleichzeitig geringer Asm-Inhibitor-Konzentration erreicht werden. In Zusammenschau der Ergebnisse m{\"u}ssen weitere Formen des Zelltods neben der Apoptose, etwa eine durch Asm-Inhibition induzierte Ferroptose, in Erw{\"a}gung gezogen werden. Neben dem durch Asm-Inhibition erzeugten Lipidstress beg{\"u}nstigt das Vorliegen von hypoxischen Bedingungen die Induktion von Zelltod. Schon das alleinige Auftreten von Hypoxie ohne den Einfluss von Asm-Inhibitoren f{\"u}hrt zu einer Treg-Frequenzerh{\"o}hung. Der Hypoxie-induzierte Faktor HIF-1α induziert die Expression von Foxp3, wodurch die Differenzierung und Suppressivit{\"a}t von CD4+ CD25+ Foxp3+ Treg-Zellen gef{\"o}rdert wird. Der Einfluss von Hypoxie spielt wom{\"o}glich vor allem in der Tumortherapie eine entscheidende Rolle. HIF-1α regt hypoxische, nicht-vaskularisierte Tumorareale zur Neovaskularisation an und bremst durch die Frequenzerh{\"o}hung regulatorischer T-Zellen die eigene Immunabwehr. Ein Abbau des Transkriptionsfaktors HIF-1α stellt somit eine therapeutische Option in der Therapie solider Tumoren dar. Abschließend l{\"a}sst sich also festhalten, dass die relative Frequenzerh{\"o}hung regulatorischer T-Zellen durch Asm-Inhibition nicht durch Apoptose erkl{\"a}rt werden kann, sondern alternative Erkl{\"a}rungsmodelle wie z.B. die Ferroptose in Betracht gezogen werden m{\"u}ssen. Die Protektion CD25+ regulatorischer T-Zellen beruht auf der Wirkung von IL-2 und wird durch Hypoxie positiv beeinflusst. Eine genaue Identifizierung der f{\"u}r den Zelltod relevanten Mechanismen ist erforderlich, um sichere therapeutische Maßnahmen im Rahmen von Infektionen und Autoimmunkrankheiten zu etablieren.},
  subject      = {Sphingomyelinphosphodiesterase},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Jonas2021,
  author    = {Jonas, Franziska},
  title     = {CNS1-dependency of \(in\) \(vivo\) peptide-induced CD4\(^+\)Foxp3\(^+\) regulatory T cells},
  doi       = {10.25972/OPUS-24388},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-243887},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {CD4+Foxp3+ Tregs can be induced in vitro by TGF-b stimulation. Here, CNS1 deficient CD4+ T cells were found to show compromised Foxp3 upregulation in vitro compared to CNS1 WT CD4+ T cells. Moreover, we could demonstrate that antigen-specific CD4+Foxp3+ Tregs can be induced in vivo by tolerogenic antigen stimulation. Parenteral application of agonist BDC2.5 mimetope induced Foxp3 expression in CD4+ BDC2.5 tg cells. We could show that induction of Foxp3 expression by tolerogenic peptide stimulation is impaired in CNS1 deficient CD4+ BDC2.5 tg cells compared to CNS1 WT CD4+ BDC2.5 tg controls. These results indeed indicate that in vivo induced Tregs share mechanistic characteristics with naturally occurring pTregs. Additional in vivo experiments with blocking monoclonal anti-TGF-b demonstrated that high dosage TGF-b blockade abrogated peptide-induced Foxp3 expression in CNS1 WT BDC2.5 tg CD4+ cells, akin to what is seen for impaired Foxp3 upregulation in peptide-stimulated CNS1 KO BDC2.5 tg CD4+ cells without anti-TGF-b-treatment. Adoptive transfer of CD4+CD25- T cells in T cell deficient recipients dramatically increased CD4+Foxp3+ Treg frequencies in both CNS1 WT CD4+ and CNS1 KO CD4+ donor cells. Despite an initially lower increase in Foxp3 expression in CNS1 KO donor cells compared to CNS1 WT donor cells early after transfer, in this setting impaired Treg induction in CNS1 deficient cells was not preserved over time. Consequently, diabetes onset and progression were indistinguishable between mice that received CNS1 WT or CNS1 KO donor cells. Additional Foxp3 induction by peptide stimulation of immunodeficient recipients after transfer of CNS1 WT BDC2.5. tg or CNS1 KO BDC2.5 tg donor cells was not detectable.},
  subject      = {Regulatorischer T-Lymphozyt},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Uehlein2022,
  author    = {Uehlein, Sabrina},
  title     = {Expression und Funktion von CD28 im Schwein},
  doi       = {10.25972/OPUS-24551},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-245512},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Trotz zahlreicher Fortschritte im Verst{\"a}ndnis der Funktionsweise des kostimulatorischen Rezeptors CD28 in Mensch, Maus, Ratte und Makake ist nach wie vor wenig hier{\"u}ber in Bezug auf das Tiermodell Schwein bekannt. Die vorliegende Arbeit untersucht die Funktion und Expression von CD28 in Schweine-T-Zellen sowie die Regulierbarkeit der T-Zellaktivierung durch anti-pCD28 mAb. Die Ergebnisse zeigen, dass hierbei vor allem CD4+ und CD8+ T-Zellen differenziert betrachtet werden m{\"u}ssen. Grunds{\"a}tzlich unterscheiden sich die beiden T-Zellpopulationen in der CD28 mRNA Expression, im Expressionsverh{\"a}ltnis zwischen CD28 mRNA und Protein, sowie im proliferativen Ansprechen auf anti-pCD28mAb. So reagierten CD4+ im Vergleich zu CD8+ T-Zellen auf die kostimulatorische Inkubation mit anti-pCD28 mAb des Klons 3D11 sensibler. In direkt stimulatorischen Ans{\"a}tzen zeigte sich, dass CD4+ und CD8+ T-Zellen durch unterschiedliche anti-pCD28 mAb differentiell angesprochen werden k{\"o}nnen. Eine superagonistische Funktion konnte f{\"u}r CD4+ T-Zell aktivierende anti-pCD28 mAb in den bisherigen Versuchen noch nicht beobachtet werden. Letzteres ist hierbei vor allem f{\"u}r den Transfer von vielversprechenden Therapiestrategien vom Kleintier- zum Großtiermodell auf dem Weg zur Entwicklung neuer Therapieoptionen f{\"u}r Autoimmunerkrankungen, Erkrankungen mit starker proinflammatorischer Aktivit{\"a}t und dem Myokardinfarkt von Bedeutung.},
  subject      = {Antigen CD28},
  language  = {de}
}