@phdthesis{Loeffler2006,
  author    = {L{\"o}ffler, Daniela Inge Martina},
  title     = {Untersuchungen virulenzattenuierter Listeria monocytogenes St{\"a}mme als Impfstofftr{\"a}ger im Mausmodell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-18728},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Virulenzattenuierte St{\"a}mme des Gram-positiven Pathogens Listeria monocytogenes (Lm) stellen optimale Kandidaten als Tr{\"a}ger f{\"u}r heterologe Proteinantigene in die Maus dar. Lm repliziert nach Befreiung aus dem prim{\"a}ren phagosomalen Kompartiment sehr effizient und schnell im Zytosol sehr vieler nicht-phagozytischer Wirtszellen als auch in professionellen antigenpr{\"a}sentierenden Zellen (APC). Diese F{\"a}higkeit in relevante immunologische APCs einzudringen und zu replizieren, erlaubt die zielgerichtete {\"U}bertragung heterologer Antigene in die MHC-Klasse-I- und MHC-Klasse-II-Pr{\"a}sentationswege, um so eine effektive zellul{\"a}re Immunit{\"a}t zu etablieren. In der vorliegenden Arbeit wurden die in vivo Effizienzen der Aktivierung von antigen-spezifischen CD8+ and CD4+ T-Zellen miteinander verglichen, sobald das plasmidkodierte Proteinantigen Ovalbumin (OVA) in Form von bakteriell exprimierten und exportierten Proteinen, von cDNA oder mRNA durch die jeweiligen virulenzattenuierten Lm \&\#61508;trpS St{\"a}mme in das Zytosol von antigenpr{\"a}sentierenden Zellen freigesetzt wurde. Die Freisetzung wurde durch ein Listeria-spezifisches Phagenlysin, welches von den Bakterien vorwiegend im Zytosol der Wirtszelle exprimiert wird, unterst{\"u}tzt. Die {\"U}bertragung dieser unterschiedlichen biologisch-aktiven Molek{\"u}le durch die autolysierenden Listerien f{\"u}hrte im Falle des Proteins und der mRNA erfolgreich zu einer MHC-Klasse-I-Pr{\"a}sentation eines Ovalbumin-Peptides (SIINFEKL), welche letztendlich eine adaptive zellul{\"a}re Immunit{\"a}t unter Beteiligung von T-Ged{\"a}chtniszellen induzierte. Dabei stellte sich die {\"U}bertragung des Proteins durch Lm als die effizienteste Strategie im Induzieren einer zellul{\"a}ren adaptiven Immunantwort mit gegen Ovalbumin gerichteten CD8 und CD4 T-Ged{\"a}chtniszellen heraus. Autolysierende Listerien, welche die plasmidkodierende OVA-DNA {\"u}bertrugen, l{\"o}sten dagegen keine OVA-spezifische T-Zellantwort aus. Da sich der Tr{\"a}gerstamm Lm \&\#61508;trpS aufgrund der Autolysiskassette zwar als virulenzattenuiert herausgestellt hatte, jedoch bei h{\"o}her Applikationsdosis dieses Stammes es nur zu einer unvollst{\"a}ndigen Lysis kam, wurden die jeweiligen Effizienzen weiterer noch st{\"a}rker attenuierter autolysierender Lm St{\"a}mme als {\"U}bertr{\"a}ger des Ovalbumins (Lm Mutanten \&\#61508;trpS hlyW491A und \&\#61508;(trpS aroA aroB)) bestimmt. Beide erm{\"o}glichten die OVA-Pr{\"a}sentation {\"u}ber MHC-Klasse-I-Molek{\"u}le mit nachfolgender klonaler Expansion spezifischer CD8+ T-Zellen in vergleichbaren signifikanten Werten zum WT Stamm \&\#61508;trpS. Ferner wurde zum ersten Mal eine signifikante Pr{\"a}sentation des OVAs {\"u}ber MHC-Klasse-I-Molek{\"u}le durch die autolysierende Mutante \&\#61508;trpS hlyW491A, welche die plasmidkodierende DNA freisetzte, nachgewiesen. Die autolysierende Lm \&\#61508;(trpS aroA aroB) Mutante in hoher CFU (5\&\#61620;107) stellte sich dabei als ein sehr vielversprechender Tr{\"a}ger des heterologen Proteinantigens heraus, da sie im Gegensatz zum autolysierenden Stamm Lm \&\#61508;trpS eine sehr geringe Lebersch{\"a}digung hervorrief. In diesem Zusammenhang wurde festgestellt, das durch Freisetzung von OVA Antigenen in das Zytosol oder ins Phagosom von APCs, welche von den jeweiligen Lm \&\#61508;(trpS aroA aroB) St{\"a}mmen als exportiertes, zellwandverankertes oder intrazellul{\"a}r verbleibendes Protein exprimiert wurden, vergleichbare H{\"a}ufigkeiten an proliferierten OVA-spezifischen CD8+ T-Zellen induzierten werden konnten. Es zeigten sich jedoch deutliche Unterschiede in der Aktivierung antigen-spezifischer CD4+ T-Zellen durch diese Lm \&\#61508;(trpS aroA aroB) OVA-Tr{\"a}gerst{\"a}mme. Die Strategie der {\"U}bertragung exportierter Proteine ins Phagosom oder ins Zytosol antigenpr{\"a}sentierender Zellen war die wirkungsvollste, um gleichzeitig effiziente MHC-Klasse-I- und MHC-Klasse-II-restringierte Antigenpr{\"a}sentationen in vivo zu induzieren. Es wurden alternative plasmidkodierende Lysiskassetten f{\"u}r die Freisetzung von DNA-Vakzinen (Baktofektion) aus den Bakterien konstruiert, die alle aus Lyseproteinen eines Listeria-spezifischen Phagens und einem vorangestellten zytosolischen listeriellen Promotor bestehen. Diese wurden in ihrer Effizienz mit der urspr{\"u}nglich eingesetzten Lysiskassette PactA-ply118 verglichen. Dabei wurde beobachtet, dass zwei von den vier neukonstruierten Lysiskassetten in einige Zellinien vergleichbare Baktofektionsraten erzielten. Jedoch ist die urspr{\"u}ngliche Phagenlysin-Kassette PactA-ply118 f{\"u}r die {\"U}bertragung von Plasmid-DNA in das Zytosol von Wirtszellen die wirksamste, da diese in vivo zu einer besonders hohen Attenuation der Bakterien f{\"u}hrte.},
  subject      = {Listeria monocytogenes},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schoen2005,
  author    = {Schoen, Christoph},
  title     = {Entwicklung neuartiger bakterieller Vektoren zur {\"U}bertragung von zellassoziierten Antigenen, DNA und RNA auf der Basis virulenzattenuierter L. monocytogenes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-16560},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Listeria monocytogenes ist ein fakultativ humanpathogenes Bakterium und aufgrund seiner F{\"a}higkeit, in Zellen des Wirtes einzudringen und sich im Zytoplasma der befallenen Wirtszelle zu vermehren, ein attraktiver Tr{\"a}ger, um heterolog exprimierte Antigene in den MHC-I- und -II-Pr{\"a}sentationsweg antigenpr{\"a}sentierender Zellen (APC) einzuschleusen und so eine effektive zellul{\"a}re Immunreaktion zu erzeugen. Dabei hat die Art und Weise der Antigenexpression einen wesentlichen Einfluss auf die Erzeugung der antigenspezifischen Immunit{\"a}t. So konnte unter Verwendung extrazellul{\"a}rer Tr{\"a}gerbakterien gezeigt werden, dass insbesondere die Verankerung von Antigenen auf der Zelloberfl{\"a}che der Bakterien zu einer effektiven Induktion einer humoralen Immunantwort f{\"u}hrt. Mit dem Ziel, mit einem derartigen Ansatz auch eine zellul{\"a}re Immunit{\"a}t zu erzeugen, wurde ein Plasmidsystem f{\"u}r die Expression von heterologen Proteinen in der Zellwand von L. monocytogenes entwickelt. Dabei gelang die Verankerung zahlreicher Proteine eukaryontischer wie auch prokaryontischer Herkunft {\"u}ber das LPXTG-Ankermotiv von Internalin A. Die so erzielte starke Expression in der Zellwand setzte aber sowohl die Fitness der Bakterien als auch deren Invasivit{\"a}t in vitro deutlich herab und verhinderte damit eine effektive MHC-I-Pr{\"a}sentation des verwendeten Modellantigens. Alternativ wurde L. monocytogenes bereits erfolgreich zur {\"U}bertragung von DNA-Vakzinen eingesetzt, um so auch die Synthese gegebenenfalls posttranslationell modifizierter Antigene in ihrer korrekten Konformation durch die infizierte Wirtszelle zu erzielen. Allerdings erfolgte die Expression des als Reporterprotein verwendeten EGFP insbesondere in APC sehr langsam und war von geringer Effizienz. Dabei konnte in der vorliegenden Arbeit erstmals gezeigt werden, dass nach bakterieller {\"U}bertragung von DNA-Vakzinen der Import der Plasmidmolek{\"u}le in den Kern insbesondere sich nicht teilender Zellen einen der wichtigsten Engp{\"a}sse f{\"u}r eine m{\"o}glichst fr{\"u}hzeitige und effektive Reportergenexpression darstellt. Einen Ausweg bietet die bakterielle {\"U}bertragung codierender mRNA, die unmittelbar nach der Freisetzung aus der Bakterienzelle im Zytoplasma der infizierten Wirtszelle zur Translation zu Verf{\"u}gung steht. Dazu wurde das 5'-Ende der EGFP-codierenden Sequenz mit dem IRES-Element des Encephalomyocarditisvirus genetisch fusioniert. Um eine m{\"o}glichst hohe Syntheserate zu erzielen und damit dem Abbau der mRNA in der Bakterienzelle entgegenzuwirken, erfolgte die Synthese der mRNA in L. monocytogenes mit Hilfe eines T7-RNA-Polymerase-basierten Transkriptionssystems. Im Gegensatz zur bakteriellen {\"U}bertragung von Plasmid-DNA konnte so bereits 4 h nach Infektion sowohl in epithelialen als auch in APC wie Makrophagen und humanen dendritischen Zellen eine deutliche EGFP-Expression nachgewiesen werden sowie bei Verwendung von Ovalbumin als Reporterprotein eine effektive MHC-I-Pr{\"a}sentation in vitro. Damit stellt die bakterielle {\"U}bertragung von mRNA einen vielversprechenden neuartigen Ansatz dar zur Erzeugung einer zellul{\"a}ren und gegebenenfalls auch humoralen Immunantwort gegen posttranslational modifizierte Antigene.},
  subject      = {Listeria monocytogenes},
  language  = {de}
}