TY  - THES
A1  - Hergovits [geb. Walter], Sabine
T1  - Relevanz der gp130 Endozytose bei der Maturierung und Differenzierung dendritischer Zellen sowie Charakterisierung des molekularen Mechanismus der OSM-vermittelten Induktion antiviraler Gene
T1  - Relevance of the IL-6 receptor gp130 endocytosis during dendritic cell maturation and activation as well as characterization of the molecular mechanism of OSM-mediated antiviral gene induction
N2  - Interleukin-6 (IL-6)-Typ Zytokine, allen voran IL-6 und Oncostatin M (OSM), besitzen pleiotrope Eigenschaften und spielen eine wichtige Rolle bei einer Vielzahl biologischer Prozesse. Als Akutphaseinduktoren sind IL-6 und OSM an der Initialisierung entzündlicher und immunologischer Prozesse beteiligt, können aber ebenso die Differenzierung und das Zellwachstum beeinflussen. Ihre biologische Wirkung vermitteln sie über die Bindung an einen multimeren Rezeptorkomplex. Dieser weist im Fall von IL-6 eine hexamere Struktur auf und besteht aus je zwei Molekülen des Glykoproteins 130 (gp130), des IL-6 α Rezeptors (IL-6R) und IL-6. Der Rezeptor von OSM hingegen ist ein Heterodimer und besteht aus gp130 und dem OSM Rezeptor (OSMR) oder aber aus gp130 und dem leukemia inhibitory factor (LIF) Rezeptor (LIFR). Die Zytokine der IL-6-Familie vermitteln die Induktion des Jak/STAT (Januskinase/signal transducer and activator of transcription), PI3K/Akt (Phosphoinositid-3-Kinasen/AKR thymoma oncogene homolog) und MAPK (mitogenaktivierte Proteinkinase) Signalwegs. Da eine unkontrollierte Aktivierung dieser Signalkaskaden jedoch zu chronisch entzündlichen Erkrankungen oder abnormen Zellwachstum führen kann, ist eine Regulation durch verschiedene Rückkopplungsmechanismen essentiell. Neben der Rekrutierung inhibitorisch wirkender Proteine, wie den Mitgliedern der SOCS (suppressors of cytokine signaling) Familie und Tyrosinphosphatasen, gilt die Rezeptorinternalisierung als regulierender Mechanismus.
Der erste Teil der vorliegenden Dissertation geht der Fragestellung nach, wie die Expression des IL-6-Rezeptors während der Differenzierung und Maturierung dendritischer Zellen (DZ) reguliert ist und welche Relevanz die gp130-Internalisierung bei diesen Entwicklungsprozessen spielt. 
DZ gehören zu den professionellen antigenpräsentieren Zellen (APZ) und gelten als Bindeglied zwischen der angeborenen und adaptiven Immunantwort. Sie spielen insbesondere bei der Polarisation der T-Helferzellen (Th1, Th2, Th17, Treg) eine wichtige Rolle. DZ repräsentieren eine heterogene Zellpopulation, die auf Basis ihrer Entstehung, ihres Vorkommens und/oder ihrer Funktionen in verschiedene Subtypen unterteilt werden und sich u.a. durch die Expression bestimmter Oberflächenmarker unterscheiden lassen. Es ist bekannt, dass DZ sowohl gp130 als auch den IL-6R auf ihrer Oberfläche exprimieren, weshalb ihre Differenzierung und Maturierung durch IL-6 beeinflusst werden kann. Obwohl Studien der letzten Jahre bereits eindrucksvoll die Relevanz des IL-6-Signals für die DZ Entwicklung belegt haben, bleibt dessen Funktion für diese Prozesse bisher kontrovers diskutiert. Inwiefern eine veränderte Rezeptorexpression auf diesen Zellen Einfluss auf die biologische Wirkung von IL-6 nimmt, wurde bisher nicht untersucht und war daher Ziel der hier durchgeführten Experimente. Mit Hilfe GM-CSF-gereifter DZ aus murinem Knochenmark (KM-DZ) sowie steady state DZ aus peripheren lymphatischen Organen konnte gezeigt werden, dass die Expression von gp130 und IL-6R bereits während der DZ Differenzierung unterschiedlich reguliert ist. Konventionelle DZ (kDZ) aus Milz und Lymphknoten wiesen ein höheres Expressionsniveau für den IL-6-Rezeptor auf als plasmazytoide DZ (pDZ). Es wurde nachgewiesen, dass die gp130 Expression im Verlauf der DZ Differenzierung stetig zunimmt, während nahezu keine Veränderung für die Expression des IL-6R festzustellen war. In weiteren Experimenten konnte darüber hinaus belegt werden, dass die Reifung der DZ, induziert durch Lipopolysaccharid (LPS), Tumornekrosefaktor-α (TNFα) oder Choleratoxin (Ctx), zu einer Cross-Regulation von gp130 führt. Diese konnte im Fall von TNFα und Ctx auf eine vorübergehende Internalisierung des Rezeptors in Folge der Aktivierung der Serin-/Threonin-Kinase MK2 (MAPK-aktivierte Proteinkinase 2) zurückgeführt werden. Untersuchungen von KM-DZ aus der gp130 knockin Mauslinie gp130LLAA, die sich durch eine Punktmutation des beschriebenen Endozytose-Motivs des Rezeptors auszeichnet, führten zu dem Schluss, dass LPS gp130 über einen bisher noch nicht beschriebenen Mechanismus reguliert. Dieser vermittelt eine frühe Clathrin-abhängige Internalisierung von gp130 und führt schließlich zu einer langfristigen Inhibierung der gp130 Expression. Die Regulation der IL-6 Rezeptorexpression ist insofern von Bedeutung als dass vermutet werden kann, dass das IL-6/STAT3-Signal für die Aufrechterhaltung eines unreifen DZ Phänotyps wichtig ist. Ferner kann vermutet werden, dass die Limitierung der Responsivität gegenüber LIF (und vermutlich auch OSM) für die Differenzierung von DZ wichtig ist, da die Expression des LIFR über die Dauer der KM-DZ Differenzierung stark herunterreguliert wurde. Eine Expression des OSMR auf DZ wurde hingegen nicht nachgewiesen und steht demzufolge im Gegensatz zu bisher veröffentlichten Untersuchungen. 
Im Rahmen dieses ersten Projekts wurde ebenfalls untersucht, wie sich die veränderte gp130 Endozytose auf die Homöostase myeloider und lymphoider Zellen auswirkt. Bei den hierfür analysierten gp130LLAA Mäusen wurde eine geringfügige Verminderung der Frequenz und absoluten Zellzahl von kDZ in der Milz sowie eine Zunahme der Frequenz und absoluten Zellzahl von pDZ und Makrophagen in den inguinalen Lymphknoten nachgewiesen. Darüber hinaus wurde ein Anstieg in der Frequenz und absoluten Zellzahl von T-Zellen, jedoch eine Abnahme der B-Zellen in der Milz beobachtet. 
Im zweiten Teil der Dissertation sollte die OSM-vermittelte Induktion antiviraler Gene in primären humanen dermalen Fibroblasten (HDF) untersucht werden. 
Typ I Interferone (IFN) gelten als zentrale Zytokine der antiviralen Immunantwort. Studien der letzten Jahre haben gezeigt, dass eine Reihe proinflammatorischer Zytokine ebenso die antivirale Immunantwort beeinflussen können, indem sie u.a. die Expression der pattern recognition receptors (PRR) regulieren. PRR sind Teil des angeborenen Immunsystems und für die Erkennung von Pathogenen durch die Bindung an konservierte Pathogen-assoziierte molekulare Strukturen (PAMPs, Pathogen-associated molecular patterns) wichtig. Im zweiten Teilprojekt der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass OSM dazu in der Lage ist, die Induktion der im Zytoplasma lokalisierten PRR Retinoic acid inducible gene-I (RIG-I) und Melanoma differentiation-associated protein 5 (MDA5) zu vermitteln. Mit Hilfe von RNA Interferenzstudien konnte nachgewiesen werden, dass die Expression dieser beiden RNA-Helikasen von der OSM-vermittelten STAT1 Aktivierung abhängig ist und über einen STAT3/SOCS3-abhängigen Mechanismus reguliert wird. Während die Blockade der STAT1 Expression zu einer Inhibierung der OSM-induzierten Expression der Helikasen führte, wurde durch den Verlust von STAT3 oder SOCS3 die Expression von RIG-I und MDA5, aufgrund einer stärkeren und länger anhaltenden STAT1-Phosphorylierung, signifikant erhöht. Zusätzlich konnte ein additiver Effekt zwischen der OSM- und IFNγ-vermittelten Helikasenexpression belegt werden. Dieses Resultat steht im Einklang mit vorhergehenden Veröffentlichungen, die einen Crosstalk zwischen OSM und Typ I IFN bei der antiviralen Abwehr gegen das Hepatitis C Virus beschreiben.
N2  - Interleukin-6 (IL-6)-type cytokines, most notably IL-6 and Oncostatin M (OSM), have pleiotropic functions and play a major role in multiple biological processes. As inducers of the acute phase response, IL-6 and OSM are involved in the initiation of proinflammatory and immunological processes as well as in cell growth and differentiation. They mediate their biological function through binding to a multimeric receptor complex. The IL-6 receptor complex has a hexameric structure consisting of two molecules each of gp130, IL-6R and IL-6. In contrast, the OSM receptor complex has a heterodimeric structure consisting either of gp130 and the OSM receptor (OSMR) or gp130 and the leukemia inhibitory factor receptor (LIFR). IL-6-type cytokines induce the activation of the Jak/STAT (Janus kinase/Signal Transducer and Activator of Transcription), PI3K/Akt (Phosphoinositid-3-kinase/AKR thymoma oncogene homolog) and MAPK (mitogen-activated kinase) pathway. Since uncontrolled activation of these pathways causes chronic inflammatory diseases or abnormal cell growth, regulation by distinct feedback mechanisms is very important. Besides recruitment of inhibitory proteins like members of the SOCS (suppressors of cytokine signaling) family and protein tyrosine phosphatases, receptor internalization is a common regulatory mechanism.
One aim of the first part of this thesis was to investigate the regulation of the IL-6 receptor expression during dendritic cell (DC) differentiation/maturation and furthermore, to determine the relevance of gp130 internalization for these developmental processes. DCs are professional antigen presenting cells (APC) and known to act as a link between innate and adaptive immune response. Especially during the initiation of T cell polarization (Th1, Th2, Th17, Treg) they play an important role. DCs are a heterogeneous cell population, which can be classified by their origin and/or function and are distinguished (among other things) by their cell surface markers. DCs express both gp130 and IL-6R, therefore it has been assumed that DC differentiation and maturation is influenced by IL-6. Although several publications suggest that IL 6 signaling is of importance for DC development, its precise function for this process still remains unclear. How differential receptor expression may influence the biological function of IL-6 has not been studied so far and was the goal of the present study. By using GM-CSF-driven DCs from murine bone marrow (BMDC) as well as steady state DCs from peripheral organs, it was demonstrated that the expression of gp130 and IL-6R is differentially regulated during DC differentiation. Conventional DCs (cDCs) from spleen and lymph nodes showed a higher IL-6 receptor expression level than plasmacytoid DCs (pDCs) from these organs. While gp130 expression slowly increased over time in culture, no changes in IL-6R expression were observed in GM-CSF-driven BMDC differentiation. Furthermore, BMDC maturation induced by lipopolysaccharide (LPS), tumor necrosis factor-α (TNFα) or cholera toxin (Ctx) caused a cross-regulation of gp130 cell surface expression. In case of TNFα and Ctx this cross-regulation could be traced back to a transient receptor internalization induced by the serine/threonine-kinase MK2 (MAPK-activated protein kinase 2). Studies with the gp130 knockin mouse strain gp130LLAA, which is characterized by a point mutation of the internalization motif, revealed that the LPS-regulated gp130 expression depends on a so far unidentified mechanism. This mechanism induces an early clathrin-dependent gp130 internalization and furthermore leads to a long-term expression inhibition. This regulation of the IL-6 receptor expression is of importance, because it is assumed that the IL 6/STAT3-signal plays an important role to keep DCs in an immature state in absence of infection. Further data presented in this thesis indicate that limitation of the LIF response (and also OSM response) is necessary for DC differentiation, since expression of the LIFR was strongly downregulated in the course of GM-CSF-driven BMDC differentiation. In contrast to former studies, OSMR expression could not be confirmed.
An additional aim of the first part of the thesis was to investigate how missing gp130 endocytosis influences the homeostasis of myeloid and lymphoid cells in mice. For this purpose, gp130LLAA mice were investigated and showed a slight decrease in frequency and absolute cell numbers of cDCs from spleen as well as an increase in frequency and absolute cells numbers of pDCs and macrophages from inguinal lymph nodes. Additionally, an increase in frequency and absolute cell number of T cells, but a decrease of B cells could be detected in spleen.
The aim of the second part of this thesis was to investigate the OSM-mediated induction of antiviral gene expression in primary human dermal fibroblasts (HDF).
Type I interferons (IFN) are key players in the antiviral response. Many studies over the last years revealed that several proinflammatory cytokines were able to influence the antiviral response by induction of the pattern recognition receptor (PRR) expression. PRRs belong to the innate immunity and play a pivotal role in detection of pathogens through binding to pathogen-associated molecular patterns (PAMPs). In the second part it was shown that OSM induces the expression of the PRR retinoic acid inducible gene-I (RIG-I) and melanoma differentiation-associated protein 5 (MDA5). By using RNA interference studies it was demonstrated that the expression of the RNA-helicases depends on the OSM-induced STAT1 activation and is mainly regulated by a STAT3/SOCS3-dependent mechanism. While knockdown of STAT1 inhibited OSM-induced helicase expression, loss of STAT3 or SOCS3 significantly enhanced the RIG-I and MDA5 expression through an increased and prolonged STAT1 phosphorylation. Moreover, it was shown that OSM and IFNγ had an additive effect on helicase expression. This result correlates well with former studies showing a crosstalk of OSM and IFNγ signaling in the antiviral response against Hepatitis C Virus.
KW  - gp130
KW  - Endozytose
KW  - dendritische Zelle
KW  - OSM
KW  - antivirale Gene
Y1  - 2018
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-150562
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hummel, Jonas Florian
T1  - Hüllproteine endogener Retroviren interferieren mit der allostimulatorischen Aktivität dendritischer Zellen
T1  - Human endogenous retrovirus envelope proteins target dendritic cells to modulate T-cell activation
N2  - Das humane Genom besteht zu ungefähr 8 % aus humanen endogenen Retroviren (HERVs),
jedoch sind viele aufgrund von Mutationen oder Deletionen nicht mehr funktionell. Trotzdem
wurden funktionelle HERV-Proteine gefunden, welche offene Leserahmen (ORFs) besitzen
und für funktionelle Hüll-Glykoproteine wie z.B. Syncytin-1, Syncytin-2 und HML-2
kodieren. Diese HERV-Hüllproteine beinhalten eine suppressive Domäne (SU) und
induzieren möglicherweise eine Immunsuppression diverser Immunzellen während einer
gesunden Schwangerschaft.
In dieser Arbeit wurden spezifisch die modulatorischen Eigenschaften verschiedener HERVHüllproteine
(Syncytin-1, -2 und HML-2) auf Immunzellen untersucht.
Wir konnten zeigen, dass die HERV-Bindungsrezeptoren ASCT-1, -2 und MFSD2A auf der
Oberfläche von T-Zellen und DCs exprimiert werden. Für funktionelle Experimente wurden
HERV-Hüllproteine transgen in CHO-Zellen exprimiert, die als Effektorzellen in Ko-Kultur-
Systemen verwendet wurden. Es konnte keine Hemmung der PMA/Ionomycin-stimulierten
T-Zell-Proliferation durch die Effektorzellen gefunden werden. Darüber hinaus
beeinträchtigten die Effektorzellen nicht die Expression von Reifungsmarkern auf DCs nach
LPS-Aktivierung, induzierten jedoch die Produktion der pro-inflammatorischen Zytokine IL-
12 und TNF-α. Dagegen inhibierten die konstitutiv HERV-Hüllprotein-exprimierenden
Chorionkarzinom-Zelllinien BeWo und JEG die PMA/Ionomycin-stimulierte T-Zell-
Proliferation sehr effektiv. Die Chorionkarzinom-Zelllinien hatten ebenfalls keinen Einfluss
auf die phänotypische LPS-DC-Reifung, modulierten aber die LPS-DC-Zytokin-Antwort sehr
effektiv zu einem suppressiven Profil durch eine Inhibition der pro-inflammatorischen
Zytokine IL-12 und TNF-α sowie einen Anstieg von anti-inflammatorischem IL-10. BeWound
JEG-Zellen, aber auch HERV-Hüllprotein-exprimierende Effektorzellen verändern die
durch LPS-DC-stimulierte allogene T-Zell-Proliferation. Dies war mit einer verringerten
Bildung von DC/T-Zell-Konjugaten sowie mit einer Hemmung der IFN-γ-Sekretion und der
Ca2+-Mobilisation dieser T-Zellen assoziiert. Des Weiteren wurden eine reduzierte p-Tyrosin-
Akkumulation und kein Ausschluss des F-Aktin-Signals in der immunologischen Synapse,
der Kontaktstelle dieser DC/T-Zell-Konjugate, gefunden.
Zusammenfassend lassen diese Ergebnisse vermuten, dass HERV-Hüllproteine die T-Zell-
Proliferation nicht direkt beeinflussen, sich aber modulierend auf DCs auswirken und dadurch
mit deren allogene T-Zell-Proliferation interferieren.
N2  - Human endogenous retroviruses (HERVs) comprise about 8 % of the human genome but
many are not functional due to mutations or deletions. However, some HERVs have been
reported to harbor open reading frames (ORFs) and are coding for functional envelope (env)
glycoproteins (Syncytin-1, Syncytin-2 and HML-2). These HERV env glycoproteins have
suppressive domains (SU) and may modulate immune cells especially in the placenta where
they are highly expressed.
In this work, we investigated the ability of different HERV envs (Syncytin-1, -2 and HML-2)
to modulate immune cell function.
We showed that HERV binding receptors ASCT-1, -2 and MFSD2A are expressed by T-cells
and DCs. For functional analysis, HERV envs were transiently expressed in CHO-cells which
were then used as effector cells for co-culture assays. We demonstrated that HERV env
expressing CHO effector cells did not significantly inhibit PMA/Ionomycin stimulated T-cell
proliferation, and did not prevent phenotypic maturation of DCs in response to LPS.
However, they did strongly augment the release of the pro-inflammatory cytokines IL-12 and
TNF-α from LPS-DCs. In contrast, BeWo and JEG choriocarcinoma cell-lines constitutively
expressing HERV env proteins reduced the T-cell proliferation very effectively. These celllines
did not prevent phenotypic maturation of LPS-DCs, but shifted their cytokine response
towards an immune suppressive profile by inhibiting the pro-inflammatory cytokines IL-12
and TNF-α and enhancing the release of the anti-inflammatory cytokine IL-10. The
choriocarcinoma cell-lines and CHO effector cells inhibited the LPS-DC induced allogenic Tcell-
proliferation. This was associated with a loss of DC/T-cell conjugate frequency as well as
with an impairment of IFN-γ release and Ca2+ mobilization in T-cells. In addition, we
observed an aberrant pattern of p-tyrosine and F-actin signal in the interface of these DC/Tcell
conjugates.
Altogether, these findings suggest that HERV proteins do not target T-cell activation directly,
but modulate the DCs' ability to promote T-cell expansion.
KW  - Syncytin
KW  - dendritische Zelle
KW  - T-Lymphozyt
KW  - HERV
KW  - immunologische Synapse
KW  - DC/T-Zell-Konjugate
KW  - T-Zelle
Y1  - 2015
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-118964
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kretzschmar, Eva
T1  - Stimulation von humanen gamma delta T-Lymphozyten durch Poly-Inosin-: Poly-Cytidyl-Säure (Poly (I:C))
T1  - Stimulation of human gamma delta T lymphocytes by polyinosinic-polycytidylic acid (poly(I:C))
N2  - Humane gamma delta T-Zellen stellen eine Gruppe von T-Lymphozyten dar, die neben NKT- und NK-Zellen auch als lymphatische Effektorzellen der angeborenen Immunität beschrieben werden. Nach ihrer Stimulierung tragen sie, in Analogie zu den NK-Zellen, zur schnellen, unspezifischen Infektionsabwehr bei. In dieser Arbeit wurde erstmals der Einfluss von ds-RNS (Poly (I:C)) auf humane gamma delta T-Zellen untersucht. Diese Substanz simuliert in vivo und in vitro die Infektion mit einem Virus und übt pleiotrope Effekte auf eine Reihe von verschiedenen Zellen aus, u. a. auch auf NK-Zellen. Diese Arbeit beschreibt die potente kostimulierende Wirkung von Poly (I:C) auch auf gamma delta T-Zellen: Es induziert deren partielle Aktivierung, sichtbar am Oberflächenmolekül CD69. Daneben stimuliert die ds-RNS die Antigen-spezifische gamma delta T-Zell-Antwort, nachweisbar an einer Zunahme der Proliferation. Die Sekretion von IFN-gamma durch gamma delta T-Zellen ist jedoch nicht gesteigert. Die Wirkungsmechanismen von Poly (I:C) auf gamma delta T-Zellen sind, im Gegensatz zu den NK-Zellen, in erster Linie indirekt. Durch Depletion von CD11c-positiven dendritischen Zellen wird die Poly (I:C)-vermittelte Aktivierung der gamma delta T-Zellen vollständig aufgehoben. Ebenso kann durch Neutralisierung von Typ I Interferonen, die v. a. nach Poly (I:C)-vermittelter Stimulation dieser DCs sezerniert werden, größtenteils eine Aufhebung der Poly (I:C)-vermittelten CD69-Expression auf gamma delta T-Zellen erzielt werden. Diese Ergebnisse legen eine Antigen-unabhängige, schnelle Aktivierung von gamma delta T-Zellen im Rahmen viraler Infektionen nahe.
N2  - Human gamma delta T cells are a subset of T lymphocytes, belonging to lymphatic effector cells of innate immunity beside NKT cells and NK cells. After stimulation they contribute in analogy of NK cells to rapid unspecific immune responses. This work investigated for the first time the effect of a double-stranded RNA (mimicked by poly (I:C)) to human gamma delta T cells. This substance simulates a virus infection in vivo and in vitro and exerts pleiotrophic effects on NK cells among a variety of different cells. The thesis states that poly (I:C) has potent gamma delta T cell co-stimulatory capacity: Within PBMCs gamma delta T cells are partially activated expressing increased levels of CD69. Beside this poly (I:C) co-stimulates an antigen-mediated proliferation in response to IPP. The secretion of IFN-gamma isn’t enhanced however. The effect of poly (I:C) on gamma delta T cells is mediated mainly indirectly, in contrast to NK cells. Depletion of CD11+ dendritic cells abrogates the poly (I:C)-mediated activation of gamma delta T cells completely. Neutralizing antibodies against interferons type I secreted by activated DCs almost completely prevent the poly (I:C)-mediated up-regulation of CD69 on gamma delta T cells. These results indicate an antigen independent rapid activation of gamma delta T cells during viral infections.
KW  - Poly (I:C)
KW  - gamma delta T-Zelle
KW  - dendritische Zelle
KW  - Typ I Interferon
KW  - Poly(I:C)
KW  - gamma delta T cell
KW  - dendritic cell
KW  - type I interferons
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-22754
ER  - 
TY  - THES
A1  - Steigerwald, Mario
T1  - Die Rolle von dendritischen Zellen und  Chemokinen bei der Regulation der Immunantwort gegen Erreger der kutanen Leishmaniose
T1  - The role of dendritic cells and chemokines in the regulation of the immune response against pathogens of cutaneous leishmaniasis
N2  - Dendritische Zellen stellen ein essentielles Bindeglied zwischen angeborener und adaptiver Immunität dar. Sie stammen aus dem Knochenmark und bilden ein Netzwerk von heterogenen Zellpopulationen. In peripheren Geweben liegen sie als unreife Zellen mit einem hohen Potential zur Aufnahme und Prozessierung von Mikroorganismen vor. Nach der Aufnahme von eindringenden Mikroorganismen beginnen dendritische Zellen jedoch, sich von einem prozessierenden in ein präsentierendes Stadium zu differenzieren, und wandern zu den sekundären lymphatischen Organen, um dort den naïven T-Zellen die mikrobiellen Antigene zu präsentieren. Die gerichtete Wanderung von dendritischen Zellen ist hierbei ein zentraler Bestandteil der immunstimulatorischen und -modulatorischen Funktion dieser Zellen. Eine essentielle Rolle bei diesem Migrationsverhalten spielen chemotaktische Zytokine (Chemokine). Chemokine sind Proteine mit einem niedermolekularen Gewicht (8-10 kDa), welche anhand ihres strukturellen Cysteinmotifs in vier Gruppen unterteilt und entweder als CXC-, CC-, C- und CX3C- Chemokine oder als α-, β-, δ- und γ-Chemokine bezeichnet werden. Arbeiten der eigenen Arbeitsgruppe am Modell der kutanen Leishmaniose haben jedoch gezeigt, dass die Funktion von Chemokinen weitaus mehr umfasst, als lediglich die zielgerichtete Steuerung der Migration immunologisch wichtiger Zellen. So konnte in diesen Studien nicht nur gezeigt werden, dass das Muster der Expression von Chemokinen mit der Schwere des Krankheitsbildes korreliert, sondern auch, dass das Chemokin CCL2/MCP-1 in der Lage ist, einen direkten Einfluss auf die intrazelluläre Erregerabwehr zu nehmen. Diese Arbeiten bezogen sich jedoch auf humane Hautbiopsien und aus Humanblut isolierten Zellen. Eine detaillierte Analyse des Infektionsverlaufes unter definierten Bedingungen (konstante Infektionsdosis und -art, kontrollierte Infektionsdauer, Verwendung von klonierten Parasiten, einheitlicher genetischer Hintergrund des Wirts) ist bei Patienten jedoch nicht möglich. Deshalb wurde die experimentelle Leishmanieninfektion von Inzuchtmäusen (suszeptible BALB/c- und resistente C57BL/6-Mäuse) herangezogen, um die Kinetik der Chemokinexpression und deren Korrelation mit dem Verlauf der kutanen Leishmaniose zu bestimmen. Die Arbeiten dieser Doktorarbeit zeigen erstmals, dass ebenso wie im humanen System bei der experimentellen Leishmaniose in der Maus die Fähigkeit zur Abwehr dieses Erregers mit einer verstärkten Expression von CCL2/MCP-1 in der infizierten Haut korreliert. Des Weiteren konnte zwar eine CCL2/MCP-1-induzierte leishmanizide Wirkung in murinen Makrophagen festgestellt werden, ein vergleichbarer Effekt blieb bei Langerhans-Zellen, den dendritischen Zellen der Haut, jedoch aus. Weiterhin sollte der Einfluss einer Leishmanieninfektion auf das CCL2/MCP-1- induzierte Wanderungsverhalten von Langerhans-Zellen untersucht werden, da aus der Literatur bekannt ist, dass das Chemokin CCL2/MCP-1 die Migration dendritischer Zellen induziert. Die Studien der Doktorarbeit ergaben hierbei, dass eine Infektion mit Leishmania major zu einer signifikanten Verminderung der durch CL2/MCP-1 oder CCL3/MIP-1α induzierten Migration von Langerhans-Zellen führt. Eine mögliche Ursache für dieses Resultat war hierbei in dem Einfluss einer Infektion mit Leishmanien auf die Expression von Chemokinrezeptoren in dendritischen Zellen zu finden. Anschließende Untersuchungen der mRNA-Expression dieser Rezeptoren konnten diese Vermutung bestätigen. So wurde nach einer Infektion von dendritischen Zellen mit L. major eine Reduktion der mRNA-Expression der Chemokinrezeptoren CCR2 und CCR5 festgestellt. Anschließende FACS-Analysen und Studien mit Hilfe des konfokalen Lasermikroskops führten zu einem ähnlichen Resultat. Interessanterweise bewirkt die Infektion mit L. major andererseits eine Hochregulation der mRNA-Expression von CCR7 in dendritischen Zellen. Von diesem Rezeptor ist bekannt, dass er die Chemokine CCL19/MIP-3β und CCL21/6Ckine, welche im Lymphknoten konstitutiv exprimiert werden, mit großer Affinität bindet und für die zielgerichtete Migration dendritischer Zellen in dieses Organ essentiell ist. Weitere Versuche ergaben zudem eine verstärkte CXCL10/IP-10-mRNA-Expression in dendritischen Zellen aus L. major-resistenten C57BL/6-Mäusen, welche bei dendritischen Zellen aus BALB/c-Mäusen nicht festgestellt worden ist. Zusammenfassend konnte in dieser Doktorarbeit gezeigt werden, dass eine Infektion dendritischer Zellen mit L. major sowohl bei suszeptiblen als auch bei resistenten Mäusen zu einer Modulation der Expression von Chemokinrezeptoren führt, die sowohl für die Lokalisation der Zellen in den entzündeten Hautarealen verantwortlich sind (CCR2 und CCR5), als auch ihre Wanderung in die Lymphknoten steuern CCR7). Darüber hinaus lässt die wirtsspezifische Modulation des Chemokins CXCL10/IP-10 in resistenten Tieren vermuten, dass sie zur Kontrolle der Infektion beiträgt.
N2  - Dendritic cells (DC) represent an essential link between innate and adaptive immunity. DC are bone marrow-derived and form a network of heterogeneous cell populations. In peripheral tissue they are in an immature state, with a high potential for taking up and processing microorganisms. After taking up invading pathogens, DC differentiate from a “processing” into a “presenting” stage, while migrating to the secondary lymphoid organs in order to present microbial antigens to naïve T cells. The directed migration of dendritic cells is a central component in the immunostimulatory and modulatory function of these cells. Chemotactic cytokines (chemokines) are critical for these migratory pathways. Chemokines are proteins of low molecular weight (8-10 kDa) and can be classified into four groups on the basis of a cysteine structural motif, known as either the CXC, CC, C and CX3C or the α, β, δ and γ subfamilies. Studies using the model of cutaneous leishmaniasis have shown, however, that the function of chemokines is much wider than only to control the migratory pathway of immunologically relevant cells. These previous studies demonstrated not only the correlation between the chemokine expression pattern and the course of the infection, but also the direct influence of the chemokine CCL2/MCP-1 on the intracellular defence of pathogens. However, these studies were based on skin lesions from patients and human monocytes. A more detailed analysis of the infection process under more defined conditions (constant infection dose, defined duration of infection, use of cloned parasites, uniform genetic background of the host) is not possible with human material. Therefore, the experimental Leishmania model with inbred mice (susceptible BALB/c and resistant C57BL/6 mice) was used to determine the kinetics of the chemokine expression and their correlation with the course of cutaneous leishmaniasis. The studies of this work demonstrated for the first time that the expression of CCL2/MCP-1 during experimental infection with Leishmania major in mice correlates with the capability to control this pathogen. Moreover, a CCL2/MCP-1 induced leishmanicidal effect on murine macrophages could be determined, but a comparable effect was not observed with Langerhans cells, the dendritic cells of the skin. Furthermore, in this work the influence of an infection with Leishmania on the CCL2/MCP-1-induced migration of Langerhans cells were examined, since it is known from the literature that CCL2/MCP-1 induces dendritic cell migration. The studies of this work demonstrated that an infection of Langerhans cells with L. major leads to a significant reduction of the CCL2/MCP-1- or CCL3/MIP-1α-induced migration rate of these cells. A possible reason for this result may be the influence of an infection with Leishmania on the chemokine receptor expression by dendritic cells. Further investigations of the mRNA expression of these receptors could confirm this assumption. They demonstrated reductions in the mRNA expression of the chemokine receptors CCR2 and CCR5 after an infection of dendritic cells with L. major. Moreover, FACS analysis and studies using confocal laser microscopy led to similar results and showed that the L. major-induced alterations in mRNA expression correlate with those at the protein level. Interestingly, a strong upregulation of CCR7 mRNA expression could be detected after infection of dendritic cells. This receptor is well known for binding the chemokines CCL19/MIP-3β and CCL21/6Ckine, which both are constitutively expressed on the lymph node, with high affinity. Moreover, this receptor is essential for a directed movement of dendritic cells to that organ. Further studies also showed an upregulation of the CXCL10/IP-10-mRNA expression in dendritic cells from L. major-resistant C57BL/6 mice, whereas it could not be detected in dendritic cells from susceptible BALB/c mice. In summary, this work demonstrated that an L. major-infection of dendritic cells from resistant mice as well as susceptible mice leads to a modulation in the expression of chemokine receptors that are responsible for the localisation of those cells into the inflammatory tissue (CCR2 and CCR5) and the migration of dendritic cells to the lymph node (CCR7). Moreover, the host-specific modulation of the chemokine CXCL10/IP-10 in resistant animals seems to play a role in the control of the infection.
KW  - Leishmaniose
KW  - Dendritische Zelle
KW  - Chemokine
KW  - Immunreaktion
KW  - dendritische Zelle
KW  - kutane Leishmaniose
KW  - Chemokine
KW  - Immunantwort
KW  - dendritic cells
KW  - cutane leishmaniasis
KW  - chemokine
KW  - immune response
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-13852
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TY  - JOUR
T1  - Blick - das Magazin der Julius-Maximilians-Universität Würzburg. Ausgabe 1/1997. Schwerpunktthema: Entwicklung und Manipulation pluripotenter Zellen
N2  - Inhaltsübersicht zum Schwerpunktthema: - Gefäßkrankheiten und fehlgesteuerte Immunreaktionen - Dendritische Zellen - "Zündfunken" der Immunantwort - Wenn Immunzellen einfach "abschalten" - Tumor-Wirt-Interaktion und ihre Beeinflussung - Immunologische Mißverständnisse mit katastrophalen Folgen - Moderne Transplantationsforschung - Biochemische Parameter der Endothelfunktion - Östrogene: Mehr als nur Sexualhormone - Herzdiagnostik auf neuen Wegen u.a.
KW  - Würzburg
KW  - Universität
KW  - Zeitschrift
KW  - pluripotente Zelle
KW  - dendritische Zelle
KW  - Immunologie
Y1  - 1997
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-44952
VL  - 1/1997
ER  -