@phdthesis{Chithelen2022,
  author    = {Chithelen, Janice},
  title     = {Targeting viral and host factors to optimize anti-measles virus therapy},
  doi       = {10.25972/OPUS-29305},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-293059},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Measles is an ancient disease with historical records as early as the 9th century. Extensive study as well as advances in scientific knowledge of virology have led to identification of the viral pathogen and subsequent development of an effective vaccine leading to global efforts towards measles elimination. In 2018, around 140,000 deaths were reported due to measles with incomplete vaccine coverage being one of the leading causes of resurgence. Measles is highly contagious and often regarded as a childhood illness. However, measles is associated with a number of complications and persistent infections like subacute sclerosing panencephalitis (SSPE), which have brought into focus the need for specific anti-viral therapies. The aim of this study was to target host and viral factors to optimize anti-measles virus therapy. Our approach was to test a panel of compounds known to inhibit host cell functions or viral factors for their antiviral effect on measles replication. Primary human lymphocytes, persistently infected NT2 cells and post-mitotic neurons were used as in vitro model systems of acute, persistent and neuronal infection respectively to test the inhibitors. Using the inhibitors Ceranib-2 and SKI-II to target the sphingolipid metabolism enzymes acid ceramidase and sphingosine kinase in infected human primary lymphocytes, we observed a decreased protein translational capacity mediated by mTORC1, EIF4E and ribosomal protein S6 phosphorylation that probably contributes to the antiviral effect. In the persistently infected neural NT2 cells and post-mitotic neurons derived from LUHMES cells, we observed effective infection inhibition and viral clearance upon treatment with a small non-nucleoside inhibitor (ERDRP-0519) specifically targeting the Morbillivirus large polymerase. Other inhibitors such as Ribavirin and Favipiravir were less effective. To conclude, 1) we identified a mTOR associated protein translation axis associated with the sphingolipid metabolism, which affects measles virus replication and 2) In vitro persistently infected neuronal and post-mitotic neuron models were successfully used as a rapid method to test antivirals against measles virus.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Gassert2011,
  author    = {Gassert, Evelyn},
  title     = {Die Bedeutung von Ceramiden f{\"u}r die Reorganisation des Zytoskeletts in T-Zellen, die Ausbildung einer immunologischen Synapse und die T-Zell-Aktivierung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65123},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Ceramide sind biologisch aktive Sphingolipide, die verschiedene zellul{\"a}re Signalwege regulieren, meist im Zusammenhang mit der Induktion von Apoptose oder der Regulation des Zellzyklus. Dar{\"u}ber hinaus wurde in der Literatur beschrieben, dass Ceramide die Zytoskelettdynamik unterschiedlicher Zelltypen beeinflussen, die Bedeutung von Ceramiden f{\"u}r die Funktion von T-Zellen wurde allerdings bisher wenig untersucht. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass die exogene Akkumulation von Ceramiden ebenso wie die Generierung von Ceramiden durch bSMase die Adh{\"a}renz von T-Zellen an FN bzw. ICAM-1 beeintr{\"a}chtigt. Des Weiteren konnte eine verminderte T-Zell-Polarisierung auf FN sowie eine reduzierte Chemotaxis und Motilit{\"a}t ceramidmodifizierter T-Zellen in Antwort auf SDF-1 nachgewiesen werden. In {\"U}bereinstimmung mit der Unf{\"a}higkeit ceramidmodifizierter Zellen morphologisch zu polarisieren wird ferner die Relokalisation von Oberfl{\"a}chenmolek{\"u}len und intrazellul{\"a}rer Proteine durch die Akkumulation von Ceramiden gest{\"o}rt. {\"U}berdies konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass Ceramide mit dem Aktivierungsstatus von Akt und ERM-Proteinen interferieren, da eine verminderte stimulationsabh{\"a}ngige Phosphorylierung von Akt und ERM-Proteinen in ceramidmodifizierten Zellen nachgewiesen wurde. Ein wesentlicher Schritt im Verlauf der T-Zell-Aktivierung ist die Ausbildung einer immunologischen Synapse mit dendritischen Zellen. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass, obwohl ceramidreiche Membrandom{\"a}nen von der Kontaktstelle ausgeschlossen werden, Konjugatfrequenz und Architektur der IS durch die Induktion von Ceramiden nicht beeinflusst werden, da eine normale Verteilung von CD3 und des MTOC beobachtet wurde. Allerdings wird die Funktionalit{\"a}t der Konjugate durch die Induktion von Ceramiden beeintr{\"a}chtigt. Ceramidmodifizierte Zellen waren nur eingeschr{\"a}nkt in der Lage Orai1 und Stim1 zur Kontaktfl{\"a}che mit DCs zu translozieren. In {\"U}bereinstimmung mit diesen Befunden wurde auch ein verminderter Calcium-Einstrom sowie eine verminderte Proliferation infolge der Akkumulation von Ceramiden detektiert. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass Ceramide wesentliche Prozesse im Verlauf der T-Zell-Aktivierung beeinflussen, so dass die pathogeninduzierte Generierung von Ceramiden einen m{\"o}glichen Mechanismus darstellt, die Funktion von T-Zellen zu beeintr{\"a}chtigen.},
  subject      = {Ceramide},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hollmann2017,
  author    = {Hollmann, Claudia Beate},
  title     = {Einfluss der sauren Sphingomyelinase auf anti-virale T-Zellantworten im Masernvirus-Infektionsmodell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-153807},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2017},
  abstract  = {Die saure Sphingomyelinase (Asm), ein Enzym des Sphingolipidmetabolismus, spaltet Sphingomyelin zu Ceramid und Phosopocholin. Aktiviert wird die Asm unter anderem durch Stimulation des CD28 Rezeptors. CD28 Signale werden auch f{\"u}r die Aktivierung von konventionellen T-Zellen (Tconv) und f{\"u}r die Kostimulation ben{\"o}tigt und sind essentiell f{\"u}r die Differenzierung von regulatorischen T-Zellen (Treg) im Thymus und deren Erhalt in der Peripherie. Wir konnten zeigen, dass sich Tconv und Treg Zellen hinsichtlich der Asm unterscheiden. Treg haben eine h{\"o}here "basale" Asm Aktivit{\"a}t, widergespiegelt im h{\"o}heren Ceramidgehalt und haben eine niedrigere Lipidordnung als Tconv Zellen. Die Abwesenheit der Asm in defizienten M{\"a}usen bewirkt einen relativen Anstieg der Treg-Frequenz innerhalb der CD4+ T-Zellen. Außerdem f{\"u}hrt die Asm-Defizienz in Treg Zellen zu einer erh{\"o}hten Umsatzrate des immunsupprimierenden Molek{\"u}ls CTLA-4 und zu einer verst{\"a}rkten Suppressivit{\"a}t von Treg Zellen aus Asm-/- M{\"a}usen gegen{\"u}ber Wildtyp Zellen. Ein Anstieg in der Treg-Frequenz, {\"a}quivalent zur genetischen Defizienz, kann auch durch Inhibition der Asm, d. h. durch Wirkstoffe wie Amitriptylin und Desipramin erreicht werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Inhibitorbehandlung die absolute Anzahl der Tconv Zellen selektiv verringert, da Treg Zellen gegen{\"u}ber dem Asm Inhibitor-induzierten Zelltod resistenter sind. Mechanistisch erkl{\"a}rbar sind die Unterschiede gegen{\"u}ber den proapoptotischen Inhibitoreffekten zwischen Tconv und Treg Zellen dadurch, dass Treg Zellen durch die Anwesenheit von IL-2 gesch{\"u}tzt sind. In Abwesenheit von IL-2 sterben die Treg Zellen ebenfalls. Die gezielte Ver{\"a}nderung des Verh{\"a}ltnisses von Treg zu Tconv durch den Einsatz von Asm-inhibitorischen Medikamenten kann hilfreich bei der therapeutischen Behandlung von inflammatorischen- und Autoimmunerkrankungen sein. Inwiefern die Asm f{\"u}r die Funktion von T-Zellen in der anti-viralen Immunantwort entscheidend ist, wurde im Masernvirus-Infektionsmodell n{\"a}her untersucht. In Asm-/- M{\"a}usen und Amitriptylin-behandelten M{\"a}usen konnte gezeigt werden, dass in Abwesenheit der Asm die Kontrolle der Masernvirusinfektion verschlechtert ist. Treg sind auch hier von entscheidender Bedeutung, da die Asm-abh{\"a}ngige, verst{\"a}rkte Masernvirusinfektion bei Fehlen der Asm nur in Gegenwart von Treg auftritt. In der akuten Phase gibt es in Asm-/- M{\"a}usen weniger masernvirusspezifische T-Zellen und dadurch eine verringerte Beseitigung der Viruslast. In der chronischen Phase ist die Anzahl masernvirusspezifischer T-Zellen zwischen WT und Asm-/- M{\"a}usen vergleichbar. In Letzteren ist allerdings die Anzahl und Frequenz von T-Zellen im Gehirn infizierter M{\"a}use noch deutlich erh{\"o}ht, was die verst{\"a}rkte Maserninfektion widerspiegelt. Zusammenfassend zeigt sich, dass die Asm die Funktion von Treg moduliert und einen Einfluss auf das Verh{\"a}ltnis von Tconv und Treg zueinander hat. Im Masernvirus-Infektionsmodell kann die Ver{\"a}nderung des Tconv zu Treg Verh{\"a}ltnisses in Abwesenheit der Asm urs{\"a}chlich f{\"u}r die verringerte Viruskontrolle sein. Die Asm Inhibitor-induzierte Treg-Aktivierung und die Beeinflussung des Treg zu Tconv Verh{\"a}ltnisses k{\"o}nnen wiederum f{\"u}r therapeutische Zwecke genutzt werden, wie beispielsweise bei Multipler Sklerose und Rheumatoider Arthritis.},
  subject      = {saure Sphingomyelinase},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Tiwarekar2019,
  author    = {Tiwarekar, Vishakha Rakesh},
  title     = {The APOBEC3G-regulated host factors REDD1 and KDELR2 restrict measles virus replication},
  doi       = {10.25972/OPUS-17952},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-179526},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Measles is an extremely contagious vaccine-preventable disease responsible for more than 90000 deaths worldwide annually. The number of deaths has declined from 8 million in the pre-vaccination era to few thousands every year due to the highly efficacious vaccine. However, this effective vaccine is still unreachable in many developing countries due to lack of infrastructure, while in developed countries too many people refuse vaccination. Specific antiviral compounds are not yet available. In the current situation, only an extensive vaccination approach along with effective antivirals could help to have a measles-free future. To develop an effective antiviral, detailed knowledge of viral-host interaction is required. This study was undertaken to understand the interaction between MV and the innate host restriction factor APOBEC3G (A3G), which is well-known for its activity against human immunodeficiency virus (HIV). Restriction of MV replication was not attributed to the cytidine deaminase function of A3G, instead, we identified a novel role of A3G in regulating cellular gene functions. Among two of the A3G regulated host factors, we found that REDD1 reduced MV replication, whereas, KDELR2 hampered MV haemagglutinin (H) surface transport thereby affecting viral release. REDD1, a negative regulator of mTORC1 signalling impaired MV replication by inhibiting mTORC1. A3G regulated REDD1 expression was demonstrated to inversely correlate with MV replication. siRNA mediated silencing of A3G in primary human blood lymphocytes (PBL) reduced REDD1 levels and simultaneously increased MV titres. Also, direct depletion of REDD1 improved MV replication in PBL, indicating its role in A3G mediated restriction of MV. Based on these finding, a new role of rapamycin, a pharmacological inhibitor of mTORC1, was uncovered in successfully diminishing MV replication in Vero as well as in human PBL. The ER and Golgi resident receptor KDELR2 indirectly affected MV by competing with MV-H for cellular chaperones. Due to the sequestering of chaperones by KDELR2, they can no longer assist in MV-H folding and subsequent surface expression. Taken together, the two A3G-regulated host factors REDD1 and KDELR2 are mainly responsible for mediating its antiviral activity against MV.},
  language  = {en}
}