TY  - THES
A1  - Knöferle, Johanna Maria
T1  - Die Wirkung von Antioxidantien auf die Apoptose und die Reaktivierung von HIV in chronisch-infizierten Zellen durch bakterielle CpG-ODN-Sequenzen
T1  - The influence of antioxidants on apoptosis and the reactivation of HIV in chronical infected cells through bacterial CpG-ODN sequences
N2  - Der erste Teil der vorliegenden Arbeit befasste sich mit der Wirkung von Antioxidantien auf die Apoptose. Dabei sollte vor allem die Abhängigkeit der Apoptosereaktion von der verwendeten Zellinie geprüft werden. Zwei verschiedene Zellmodelle kamen zum Einsatz, A3.01 T-Zelllymphoblasten und E6-1 Jurkat-Zellen. Als Antioxidantien wurden das natürlich vorkommende N-Acetylzystein und das synthetische Antioxidans BHA ausgewählt. Die Zellen wurden mit CD95L stimuliert, und mit den entsprechenden Antioxidantien behandelt. Nach der Inkubation wurden sie mit AnnexinV und 7AAD gefärbt. Annexin V bindet an Phosphatidylserin, 7AAD an den Nukleus. Die Zellen wurden im Durchflusszytomter analysiert. Zellen, die nur Annexin V positiv waren, wurden als apoptotisch gezählt, während Zellen die für AnnexinV und 7AAD positiv waren (also einen Membranstörungen aufwiesen) als nekrotisch betrachtet wurden. Aus den in dieser Arbeit gewonnen Daten lässt sich schließen, dass die Apoptose in verschiedenen Zelllinien über unterschiedliche Signalwege vermittelt wird. A3.01 Zellen waren bereits für die Existenz eines nekrose-ähnlichen Zelltodes unter Caspaseinhibition bekannt. BHA konnte diesen nekrose-ähnlichen Zelltod verhindern. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass BHA nach Apoptoseinduktion ohne Caspaseinhibitoren eine stärkere Apoptose induziert als ein CD95-Ligand alleine. Dieselbe Reaktion konnte bei peripheren Blutmonozyten (PBMC) beobachtet werden. Bei E6-1 Jurkat-Zellen, die nach Inhibition der Caspase keinen nekrotischen Zelltod erleiden, kam es nach der Behandlung mit BHA und CD95 zu einer Abnahme der Apoptose. Diese Beobachtungen lassen vermuten, dass die verwendeten Zellinien unterschiedlichen Zelltypen angehören: A3.01 Zellen und PBMC könnten den Typ 1 Zellen zugeordnet werden, die für die Durchführung der Apoptose auf Caspasen angewiesen sind, E6-1 Zellen könnten Typ 2 Zellen verkörpern, die zusätzlich noch auf mitochondriale Stimulation angewiesen sind, um apoptotisch zu werden. Diese mitochondriale Stimulation könnte durch BHA verhindert werden und so bei E6-1 Jurkat-Zellen Apoptose verhindern. NAC hingegen zeigte in der vorliegenden Arbeit einen anti-apoptotischen Effekt sowohl bei der A3.01 Zelllinie, als auch bei E6-1 Jurkat-Zellen. Hieraus könnte geschlussfolgert werden, dass NAC bereits zu einem früheren Zeitpunkt in den Ablauf der Apoptose eingreift. Der zweite Teil der Arbeit beschäftigte sich mit der Reaktivierung von HIV in der chronisch-infizierten T-Zelllinie ACH-2 durch bakterielle CpG-Sequenzen. Auch hier wurden die Zellen mithilfe der Durchflußzytometrie analysiert. Die HIV-Replikationsrate wurde quantitativ mit einem p24-Antikörper gemessen. Es wurde gezeigt, dass CpG-Motive in dieser Zellinie in vitro eine Reaktivierung der HIV-Replikation bewirken. Dieser Effekt wurde nicht durch die PTO-Modifikation der CpG-ODN hervorgerufen, sondern war spezifisch für die CpG-Sequenzen. Eine Behandlung mit ODNs ohne CpG-Sequenzen führte nicht zu einer Induktion der HIV-Replikation in ACH-2-Zellen. Weiterhin wurde gezeigt, dass die verwendeten Cpg-Sequenzen die latent-infizierte T-Zellinie ACH-2 nicht aktivieren, sondern nur die Virusreplikation anstoßen. Versuche mit humanen nicht-infizierten PBMCs zeigten, dass CD3-positive Zellen, ähnlich wie ACH-2-Zellen, durch CpG-ODNs nicht aktiviert werden, CD3-negative PBMCs dagegen konnten durch die Behandlung mit CpG-ODNs aktiviert werden. Die Reaktivierung von HIV konnte durch die Inhibition verschiedener Transkriptionsfaktoren nicht wesentlich beeinflusst werden. Die NFkB-Inhibtoren CAPE und SN50 und der ERK-MAP-Kinase-Inhibtor UO126 verhinderten die durch CpG-ODNs induzierte HIV-Replikation in ACH-2 Zellen nicht. Unter dem Einfluss von CAPE wurde sogar ein geringfügiger Anstieg der Virusreplikation beobachtet. Dieser Effekt ist wahrscheinlich aber durch die intrinsische Aktivität von CAPE erklärbar. Die Frage nach den distalen Faktoren in den aktivierten Signalwegen muss also unbeantwortet bleiben. Könnten die in dieser Arbeit in vitro beobachteten spezifischen Effekte der CpG-ODNs in vivo bei HIV-positiven Patienten ausgelöst werden, so wäre das ein Schritt mehr in Richtung der vollständigen Eliminierung des Virus aus dem infizierten Organismus. Durch diese Methode könnten die Virusreservoirs in ruhenden T-Zellen, Makrophagen und dentritischen Zellen reaktiviert werden und wären so einer effizienten Therapie mit HAART zugänglich. Als nächster Schritt in diesem Bereich der Forschung sollten deswegen Versuche zu der Wirkung von CpG-Sequenzen auf chronisch-infizierte Zellen HIV-positiver Patienten unternommen werden, um die in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse ex vivo zu untersuchen.
N2  - The aim of the first part of this study was to elucidate the influence of antioxidants on apoptosis in the T-cell lines A3.01 and E6-1 (Jurkat cells). To differentiate between organic and synthetic antiocxidants, either NAC or BHA was used. Cells were stimulated with CD95L, treated with antioxidants, immunostained with Annexin-V/7AAD and measured with FACS analyzes. Cells positive for AnnexinV only were counted as apoptotic, whereas cells positive for AnnexinV and 7AAD were seen as necrotic. We showed, that BHA acts differentiatly in A3.01 and Jurkat cells. While Jurkat cells reacted on treatment with BHA with decreased apoptosis, it enhanced apoptotic cell death in A3.01 cells. The same results were observed in PBMCs. NAC in contrast inhibited apoptosis in A3.01 cells as well as in E6-1 cells. These findings support the evidence of different pathways of apoptosis in each cell type. The second part of the study focused on the activation of HIV in chronical infected cells through bacterial CpG-ODN sequences. Therefore, a chronical infected T-cell line, ACH-2 cells was used. HIV replication was measured via p24-immunostaining and FACS analyzes. We could show, that the effect of CpG-ODNs was specific for CpG-sequences: treatment with ODNs lacking the CpG-Sequences could not stimulate HIV replication. Further on, treatment with CpG-ODNs does not activate ACH-2 cells whereas HIV replication was enhanced. Similar to these findings, studies with CD3-positive PBMCs showed no activation upon treatment with CpG-ODNs. CpG-ODN induced virus replication could not be inhibited through treatment with NFkB-inhibitors CAPE and SN50, nor through treatment with MAPKinase inhibitors. Therefore, the downstream pathway of CpG-ODN induced activation of virus replication remains unknown.
KW  - Antioxidantien
KW  - Apoptose
KW  - HIV
KW  - CpG-ODN
KW  - chronisch-infizierte Zellen
KW  - antioxidants
KW  - apoptosis
KW  - HIV
KW  - CpG-ODN
KW  - chronical-infected cells
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-22984
ER  - 
TY  - THES
A1  - Olbrich, Anke
T1  - Die Rolle von bakteriellen DNA-Sequenzen (CpG) bei der Immuntherapie von retroviralen Infektionen
T1  - The role of bacterial DNA-Sequences (CpG) for the immuntherapy of retrovirus infections
N2  - Mit dieser Arbeit wird zum ersten Mal der therapeutische Einsatz von immunstimulativer DNA mit CpG-Motiv (CpG-ODN) bei einer akuten Virusinfektion beschrieben. Als experimentelles Modell wurde das Friend Virus (FV), ein muriner Retroviruskomplex, verwendet. Das FV kann in Mäusen eine tödlich verlaufende Erythroleukämie induzieren. Durch die Immuntherapie mit CpG-ODN in der akuten Phase einer FV-Infektion konnten 74% der Mäuse vor der Entstehung der Virus-induzierten Leukämie geschützt werden. Dieser Schutz ging einher mit der Reduktion der Viruslast im Blut und in der Milz der Tiere und wurde durch CpG-ODN induzierte FV-spezifische CD8+-Zellen vermittelt. FV-neutralisierende Antikörper und natürliche Killerzellen waren dagegen am CpG-ODN induzierten Schutz nicht beteiligt. Der Einsatz von CpG-ODN als Paraimmunisierung (unspezifische Immunisierung vor einer Infektion) verursachte hingegen einen schwereren FV-induzierten Leukämiever-lauf als in infizierten Mäusen ohne vorherige Behandlung. Die prophylaktische CpG-ODN Gabe führte sogar dazu, dass FV-resistente Mäuse empfänglich für eine FV-vermittelte Leukämie wurden. Der negative Effekt der prophylaktischen ODN-Behandlung wurde durch die CpG-ODN induzierte Proliferation der wichtigsten Ziel-zellen des FV (Ter119+- Erythrozytenvorläuferzellen und B-Zellen) verursacht. Durch die Stimulierung dieser Zellen konnte das Virus schneller replizieren, so dass das Immunsystem der Mäuse nicht mehr in der Lage war das Virus zu kontrollieren. Untersuchungen zum therapeutischen Einsatz von CpG-ODN in der späten, leukämi-schen Phase der Infektion zeigten, dass sich CpG-ODN auch für die Bekämpfung von FV-induzierten Tumorzellen einsetzen lassen. Das die CpG-ODN Behandlung von viralen Infektionen zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen führen kann, konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden. Die CpG-ODN Behandlung stellte einerseits eine effektive Immuntherapie gegen die FV-induzierte Erkrankung dar, andererseits konnte sie die Viruserkrankung auch verstär-ken. Essentiell für den Erfolg der ODN-Behandlung war der richtige Behandlungs-zeitpunkt nach Infektion. Da viele Virusinfektionen durch eine CD8+ CTL-Aktivität kontrolliert werden und CpG-ODN Virus-spezifische CTL Antworten verstärken, ist der Einsatz von CpG-ODN für Behandlungen von Virusinfektionen im allgemeinen sehr interessant. Im zweiten Teil dieser Arbeit sollte eine transkutane Vakzinierung (Impfung über die Haut) gegen Retrovirus-induzierte Erkrankungen etabliert werden. CpG-ODN dienten dabei als starkes Adjuvants zur Induktion einer zellulären Immunantwort. Für die Imp-fung wurden FV-spezifische T-Zell-Epitope (CTL- und T-Helferzell-Peptide) als Anti-gene eingesetzt. Die transkutane Immunisierung schützte Mäuse vor einer FV-induzierten Leukämie. Der durch die Vakzine vermittelte Schutz reichte jedoch nicht aus, um eine persistierende Infektion mit FV zu verhindern. Die Ergebnisse der im-munologischen Untersuchungen zeigten, dass der Impfschutz von FV-spezifischen CD8+-Zellen vermittelt wurde. Die Studie belegt, daß eine nicht invasive Impfung durchaus in der Lage ist, einen Schutz gegen eine Retrovirus-induzierte Erkrankung zu vermitteln.
N2  - In this study immunstimulatory DNA containing unmethylated CpG motifs (CpG-ODN) was described as a new therapeutic approach against an acute virus infection. Friend virus (FV), a murine retrovirus complex, was used as experimental model. This virus can induce a lethal erythroleukemia in mice. The CpG-ODN therapy increased re-covery from FV-induced leukemia from 6% in the control group to 74% in the CpG-treated group. CpG-mediated recovery was associated with a significant reduction of viral loads in the blood and spleens of treated mice compared to those of control animals. The treatment promoted Th1-type cytokine production by splenocytes of FV-infected mice and augmented FV-specific cytotoxic T-cell responses but no influence on the virus-specific neutralizing antibody response or NK-cells were observed. FV-specific CD8+ T-cells were critical for effective treatment with CpG-ODN, since in vivo depletion of these cells from treated mice prevented their recovery. In stark contrast to the success of post-exposure treatments CpG-treatment of sus-ceptible mice prior to FV-infection accelerated the development of virus-induced erythroleukemia. Furthermore, 70,8% of mice that are resistant to FV-induced leuke-mia developed disease after inoculation of CpG-ODN before infection. The CpG pre-treatment of these mice enhanced viral loads in their spleens and blood compared to controls that received ODN without CpG motifs. The main target cells of Friend virus, erythroid precursor cells and B-cells, proliferated after CpG-ODN inoculation and provided an enlarged target population for viral infection. These findings demonstrate that CpG-ODN treatment of viral infections may be a double-edged swart that can result in an effective therapy but also in an acceleration of disease progression de-pending on the time point of treatment. Taken together, CpG-ODN therapy can significantly enhance virus-specific cellular immune responses and prevent retrovirus-induced disease, when given after virus infection. These findings may have implications for antiviral therapy in general. In ad-dition, successful CpG-treatment of mice with fully established, FV-induced erythro-leukemia implies that CpG-ODN are also interesting molecules for the therapy of vi-rus-induced cancers. The goal of the second part of this work was to establish a transcutan immunisation against retrovirus-induced disease. Here CpG-ODN were used as a strong adjuvants to induce a cellular immune response. As antigenes FV-specific T-cell epitops (CTL- and T-helper-cell-peptides) were utilized. The transcutan immunisation protected mice against FV-induced erythroleukemia. However, the vaccines were not protected from persistent FV infection. FV-specific CD8+ T-cells were induced by the transcutan immunisation. These findings demonstrate the potential of the bare skin immunisation (a non-invasive route) against retroviral infections.
KW  - CpG-Inseln
KW  - Immunstimulation
KW  - Virusinfektion
KW  - CpG-ODN
KW  - Immuntherapie
KW  - zelluläre Immunität
KW  - CpG-ODN
KW  - immuntherapy
KW  - cellular immunity
Y1  - 2003
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-5743
ER  -