@phdthesis{Duechs2011,
  author    = {D{\"u}chs, Matthias},
  title     = {Effects of Toll-like receptor agonists on the pathogenesis of atopic asthma in mice},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-66369},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {In the last decades, both the incidence and the severity of asthma have steadily increased. Furthermore, available therapies only treat the symptoms but do not cure the disease. Immune modulation induced by TLR agonists may be a promising novel approach to effectively treat asthma as it targets the underlying immunopathology directly rather than one mediator alone. The aim of this thesis was to investigate if the immunostimulatory properties of Toll-like receptor (TLR) agonists can be utilized to develop novel therapeutic intervention strategies for the treatment of asthma using murine models of allergic inflammation. For this purpose five different TLR agonists were tested in preclinical mouse models of acute and chronic asthma, both in preventive and therapeutic settings. Firstly, TLR-2, 3, 4, 7/8 and 9 agonists were delivered intratracheally at different doses before pulmonary allergen exposure in the asthma model of acute inflammation. TLR9 agonist CpG-containing oligodeoxynucleotides (CpG) > TLR7 agonist Resiquimod (R848) > TLR3 agonists poly(I:C) strongly reduced allergen induced airway eosinophilia and IL-4 levels in a dose-dependent manner. All TLR agonists increased neutrophil numbers, TLR4 agonist lipopolysaccharide (LPS) > TLR2 agonist lipoteichonic acid (LTA) > poly(I:C) > CpG > R848 and, with the exception of R848, the amount of pro-inflammatory cytokines in the airways. Suppressive effects were not dependent upon IFN-γ and IL-10 or associated with increased numbers of regulatory T cells in the airways. All TLR agonists, except LTA, similarly reduced airway eosinophilia and IL-4 levels when applied therapeutically after allergen challenge. These results show that the TLR agonists have different suppressive effects on TH2 responses in the airways which further depend on the dose and the experimental setup in which they were tested. Interestingly, all agonists induced airway neutrophilia, albeit to different degrees, raising the question if TLR ligands are safe for human use when applied directly into the lung. Different TLR agonists are also being developed for human use as adjuvants combined with allergen in specific immunotherapy. Recent clinical data suggest that this may be achieved by induction of allergen-specific TH1 responses. For this reason, the ability of different TLR agonists to induce allergen-specific TH1 and suppress allergen-specific TH2 responses in a preclinical setting was investigated in this thesis. Different doses of the TLR agonists were applied together with allergen, then mice were exposed to allergen aerosol. CpG > LPS >LTA dose-dependently strongly suppressed the development of airway eosinophilia with poly(I:C) and R848 having no effect. The decrease in eosinophilic numbers was associated withincreased neutrophils present in the airways. IL-4 and IL-5 levels in the bronchoalveolar lavage fluid were also decreased when poly(I:C), LPS, and CpG were used. All TLR agonists increased allergen-specific IgG2a, and with the exception of poly(I:C), reduced allergen-specific IgE levels in the serum. Cutaneous anaphylaxis to allergen was completely prevented when LPS or CpG were given as adjuvant. The strongest TH1 responses were induced by CpG and poly(I:C), characterized by the presence of IFN-γ in the bronchoalveolar lavage and the highest allergen-specific IgG2a levels in the serum. This data supports approaches to use TLR9 or TLR4 agonists for human therapy as adjuvant in combination with allergen in novel specific immunotherapy formulations. In the last part of the thesis, it was investigated if TLR activation can also affect the pathology of severe chronic asthma. Therapeutic administration of R848 or CpG reduced features of inflammation and remodeling. Both agonists showed superior effects to dexamethasone, with CpG being more efficient than R848. This result again supports a TLR9-based therapy as a viable option for the treatment of severe chronic asthma which may present a potential alternative for anti-inflammatory therapy with steroids. Taken together, the results of this thesis support the use of TLR agonists to treat asthma. The most favorable efficacy/safety ratio is to be expected from TLR-based therapies combining TLR4 or TLR9 agonists with allergen in specific immunotherapy. In regard to TLR agonist monotherapy, R848 and CpG showed the most promising profiles, CpG particularly in a model of severe chronic asthma. However, since all TLR agonists used in this study also showed pro-inflammatory potential, the safety aspect of such an approach needs to be taken into account.},
  subject      = {Toll-like Rezeptor},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Gogishvili2006,
  author    = {Gogishvili, Tea},
  title     = {Immunotherapy of allergic disorders in a mouse model of allergic airway inflammation},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-19304},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Allergische Erkrankungen sind St{\"o}rungen, bei denen es zu Immunfehlregulationen kommt und die bei empf{\"a}nglichen Individuen zur Entstehung von Allergen spezifischen T-Helfer 2 (TH2) Immunantworten f{\"u}hren. Neuere Untersuchungen deuten darauf hin, dass die f{\"u}r Soforttypallergien charakteristischen TH2 Immunantworten sowohl durch nat{\"u}rlich vorkommende CD4+CD25+ regulatorische T Zellen (Treg) als auch durch Antigen induzierte IL-10-secreting CD4+ regulatorische T Zellen kontrolliert werden k{\"o}nnen. Weiterhin gibt es Hinweise, dass eine erfolgreiche Allergen spezifische Immuntherapie {\"u}ber die Induktion von IL-10 sezernierenden T reg Zellen vermittelt wird. In ersten Teil der Arbeit wird die Effizienz einer Allergen spezifischen Immuntherapie (SIT) in einem Mausmodel f{\"u}r allergische Atemwegsentz{\"u}ndung demonstriert. Als Allergieparameter wurden Allergen spezifisches IgE im Serum, verschiedene TH1 und TH2 Cytokine in der brochoalveol{\"a}ren Lavage Fl{\"u}ssigkeit und nach in vitro Restimulation in Milzzellen untersucht. Weiterhin wurden Histologien von Lungengewebe angefertigt, um das eosinophile Entz{\"u}ndungsinfiltrat und die Asthma typische Becherzellmetaplasie darzustellen. Weiterhin wurden durch FACS Untersuchungen regulatorische T Zellen nachgewiesen. Es konnte gezeigt werden, dass im Mausmodell die intranasale Applikationsform der SIT die allergischen Symptome effizienter bek{\"a}mpfen konnte, als die beim Menschen etablierte subcutane Applikationsform. Um Mechanismen zu definieren die eine SIT effizienter machen k{\"o}nnten wurde ein IL-4/IL13 Inhibitor (QY) als Adjuvans f{\"u}r die SIT benutzt. F{\"u}r den Zytokininhibitor konnte gezeigt werden, dass bei einer Applikation w{\"a}hrend der allergischen Sensibilisierung die Entstehung einer TH2 Immunantwort und die Ausbildung allergischer Symptome verhindert wird. Die Applikation des Inhibitors zusammen mit einer SIT zeigte jedoch keine zus{\"a}tzlichen signifikanten antiallergischen Effekte im Vergleich zur Durchf{\"u}hrung der SIT als Monotherapie. Diese Ergebnisse deuten m{\"o}glicherweise daraufhin , dass der bekannte Wechsel einer TH2 Immunantwort zu einer TH1 Antwort w{\"a}hrend der SIT nicht der Schl{\"u}sselmechanismus zu einer erfolgreichen Behandlung ist. Insbesondere weil unter der SIT auch in unserem Mausmodell die Induktion von IL-10 sezernierenden CD4+ T regulatorischen Zellen mit der Suppression der allergischen Atemwegsentz{\"u}dnung vergesellschaftet waren, so dass m{\"o}glicherwiese diese Zellen f{\"u}r den Therapieerfolg relevant sind . Um die Rolle regulatorischer T Zellen im Allergiemodell n{\"a}her zu beleuchten wurde im 2. Teil der Arbeit ein monoklonaler superagonistischer anti-CD28 Antik{\"o}rper benutzt, von dem bekannt ist dass T regulatorische Zellen in vivo induziert werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Applikation des Antik{\"o}rpers w{\"a}hrend der allergischen Sensibilisierung die Etablierung einer TH2 Immunantwort verst{\"a}rkte. Im Gegensatz dazu wurden durch die therapeutische Applikation des anti CD28 Antik{\"o}rpers in einer etablierten Allergie, IL-10 sezernierende CD4+CD25+ T Zellen induziert, welches mit einer Abschw{\"a}chung der gemessenen Allergieparameter einherging.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{TrujilloVargas2005,
  author    = {Trujillo Vargas, Claudia Milena},
  title     = {Development of vaccines against allergic asthma using products derived from intracellular bacteria or helminths},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-12992},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Die „Hygiene Hypothese" postuliert, dass der Kontakt mit Infektionserregern in der fr{\"u}hen Kindheit die Entwicklung von Th2-abh{\"a}ngigen allergischen Immunreaktionen verhindern kann, indem dadurch entweder eine vorrangig Th1-gerichtete Immunit{\"a}t etabliert wird oder alternativ die Bildung von regulatorischen T Zellen induziert wird. Basierend auf dieser Theorie zielte die vorliegende Arbeit darauf ab, Produkte von Mikroorganismen oder W{\"u}rmern als m{\"o}gliche Komponenten von Impfstoffen gegen Allergien zu testen. Im ersten Teil dieser Arbeit wurden lebende BCG, Hitze abget{\"o}tete BCG (hk-BCG), CpG und PPD, die alle als Th1 Adjuvantien bekannt sind, auf ihre Effektivit{\"a}t getestet, allergisches Asthma in der Maus zu unterdr{\"u}cken. Alle Adjuvantien konnten die durch Allergie induzierte Lungeneosinophilie, die Schleimproduktion in der Lunge und mit Ausnahme von PPD, die Lungen{\"u}berempfindlichkeit (AHR) unterdr{\"u}cken, wenn sie zusammen mit OVA/alum verabreicht wurden. Die Lungeneosinophilie konnte jedoch nicht in IL-12 oder IFN-gamma defizienten M{\"a}usen durch die Applikation von hk-BCG, CpG oder PPD verhindert werden. Interessanterweise waren jedoch lebende BCG in der Lage, die allergische Th2 Immunreaktion zu unterdr{\"u}cken. Ebenso war die Wirkung von lebendem BCG unabh{\"a}ngig vom IL-10, TLR-2, TLR-4 oder MyD88 vermittelten Signalweg. Wurden M{\"a}use, die mit den verschiedenen Adjuvantien zusammen mit OVA/alum geimpft wurden, einer zweiten Runde OVA/alum Sensibilisierung unterzogen, so konnten nur lebende und hk-BCG die Entwicklung der Entz{\"u}ndung in der Lunge effektiv unterdr{\"u}cken. Diese Wirkung konnte durch den adoptiven Transfer von CD4+ T Zellen auf naive M{\"a}use {\"u}bertragen werden. Zusammenfassend zeigen diese Daten, daß lebende BCG am effektivsten, gefolgt von hk-BCG, CpG und schließlich PPD allergische Th2 Immunreaktionen unterdr{\"u}cken konnten. Als n{\"a}chstes wurde untersucht, ob eine Impfung mit dendritischen Zellen (DC) die Entwicklung von Th2 Zellen durch die Induktion von allergenspezifischen Th1 Zellen verhindern kann. Die Applikation von OVA-gepulsten aus dem Knochenmark stammenden-dendritischen Zellen (BM-DC), die mit CpG in vitro stimuliert wurden, konnten die Lungeneosinophilie und Entz{\"u}ndung in den Atemwegen in OVA-immunisierten M{\"a}usen nicht reduzieren. OVA-spezifische IgG1 und IgE Antik{\"o}rpermengen im Serum waren ebenfalls nicht vermindert. Versuche mit OVA-gepulsten Langerhans-zellen (LC) f{\"u}hrten zu {\"a}hnlichen Ergebnissen wie mit BM-DC. Jedoch waren in M{\"a}usen, die mit CpG/OVA gepulsten BM-DC behandelt wurden, deutlich erh{\"o}hte Werte an OVA-spezifischen IgG2a Antik{\"o}rper im Serum nachzuweisen, was auf die Induktion einer allergenspezifischen Th1 Immunreaktion in vivo schließen l{\"a}ßt. Insgesamt zeigen die Ergebnisse aber, dass weder die Impfung mit OVA-gepulsten und CpG-stimulierten BM-DC noch mit OVA-gepulsten LC eine Verringerung der allergischen Th2 Immunreaktion in einem Mausmodell mit schwerem atopischem Asthma bewirkt. Im dritten Teil der Arbeit wurde NES, ein exkretorisches/sekretorisches Produkt des Helminthen Nippostrongylus brasiliensis, als ein neues m{\"o}gliches Adjuvant zur Unterdr{\"u}ckung allergischer Reaktionen untersucht. Die Applikation von NES zusammen mit OVA/alum inhibierte deutlich die Entwicklung der Lungeneosinophilie, Becherzellmetaplasie und Schleimproduktion in der Lunge sowie die Entwicklung der AHR. Das verwendete NES enthielt geringe Mengen an LPS, die diese Wirkung erkl{\"a}ren k{\"o}nnte. Allerdings war die Unterdr{\"u}ckung der Th2 Immunreaktion durch NES unabh{\"a}ngig von TLR-4 und konnte immer noch nachgewiesen werden, wenn LPS-depletiertes NES verwendet wurde. Schließlich konnte NES die OVA-induzierte Th2 Immunreaktion unabh{\"a}ngig von IL-10 und IFN-gamma reduzieren. Außerdem konnte der Verdau von NES mit Proteinase K oder eine Hitzebehandlung (kochen) den Th2-unterdr{\"u}ckenden Effekt nicht aufheben. Interessanterweise inhibierte NES in vivo eine OVA-spezifische Th2 Immunreaktion in Anwesenheit einer starken NES-spezifischen Th2 Reaktion. Zusammenfassend f{\"u}hren diese Ergebnisse zu dem Schluß, daß der Helminth N. brasiliensis Substanzen produziert, die die Entwicklung von allergischen Th2 Immunreaktionen beeinflussen. Diese Produkte und ihre Wirkmechanismen genauer zu charakterisieren, k{\"o}nnte zu sehr effektiven Adjuvantien f{\"u}hren, welche allergische Reaktionen unterdr{\"u}cken k{\"o}nnten. Die Ergebnisse dieser Arbeit k{\"o}nnten zuk{\"u}nftig dazu beitragen, effiziente Impfungen zu entwickeln, die Menschen vor der Entwicklung von allergischen Immunreaktionen sch{\"u}tzen.},
  subject      = {Bronchialasthma},
  language  = {en}
}