TY  - THES
A1  - Merklein, Anne Cathrin
T1  - Immunbiologie der Transplantatabstoßung : Untersuchungen zum immunmodulatorischen Effekt Transplantat-relevanter Antigene
T1  - Immunobiology of graft rejection : Investigations on the immuno-modulatory effect of graft specific antigens
N2  - T-Lymphozyten des Empfängers können über den direkten oder indirekten Weg der Allo-Antigenerkennung Spender-MHC-Moleküle (Allo-Antigene) erkennen. Hieraufhin werden diese aktiviert und können anschließend eine Transplantatabstoßung auslösen. In der Klinik wird die Transplantatabstoßung durch den Einsatz von Immunsuppressiva verhindert. Ein großer Nachteil ist, dass sich die Immunsuppression auf sämtliche T-Lymphozyten gleichsam auswirkt - unabhängig von ihrer Spezifität. Somit sind nicht nur T-Lymphozyten betroffen, die Allo-Antigene erkennen, sondern auch solche, die für die Abwehr von Infektionen notwendig sind bzw. die Entstehung von Malignomen verhindern. Dies korreliert mit klinischen Beobachtungen, wonach organtransplantierte Patienten ein höheres Risiko aufweisen, an schweren Infektionen oder Neoplasien zu erkranken. Wünschenswert wäre somit eine selektive Suppression ausschließlich der an der Abstoßung beteiligten T-Lymphozyten. In dieser Arbeit wurde die biologische Funktion von zwei synthetischen Allopeptid-Antigenen, RT1.B2 und RT1.D2, untersucht. Die Peptide, die mit bestimmten Sequenzen von MHC-Klasse II-Molekülen des Spenders identisch sind, aktivieren über den indirekten Weg der Allo-Antigenerkennung alloreaktive T-Lymphozyten des Empfängers. RT1.D2 erwies sich dabei als das immunogenere Peptid. Wurden die Empfänger vor Transplantation mit diesen Peptiden immunisiert, so verkürzte sich die Transplantatfunktionszeit um 2 Tage. Nicht-immunisierte Empfängertiere wiesen eine Transplantatfunktionszeit von 5,3 +/- 0,5 Tage auf, nach Immunisierung mit RT1.B2 bzw. RT1.D2 verringerte sich die Transplantatfunktionszeit auf 3,5 bzw. 3,3 Tage. Die Verkürzung der Transplantatfunktionszeit durch Immunisierung mit Allopeptiden wurde auch nach einer kurzfristigen Immunsuppression mit CsA beobachtet. Im Gegensatz dazu führte eine Verlängerung der Immunsuppression auf 30 Tage nach Transplantation zu einer Verlängerung der Transplantatfunktionszeit, wenn zuvor mit dem Allopeptid RT1.B2 immunisiert wurde. Das Konzept dieser Arbeit war, die prä- und intraoperative Applikation von Allopeptiden, die nachweislich an der Transplantatabstoßung durch Induktion alloreaktiver T-Lymphozyten beteiligt sind, mit einer niedrig-dosierten Immunsuppression zu kombinieren, die alleine nicht in der Lage ist, die spät-akute Abstoßung des Dünndarmtransplantates zu verhindern, um somit gezielt die alloreaktiven T-Lymphozyten zu eliminieren. Dies gelang nach Applikation des weniger immunogenen Allopeptides RT1.B2 in Kombination mit niedrig dosiertem CsA: Nahezu die Hälfte der so behandelten Tiere wies nach Dünndarmtransplantation eine Transplantatlangzeitfunktion auf. Histologische Untersuchungen der Transplantate zeigten keine bzw. allenfalls leichte Veränderungen im Sinne einer chronischen Transplantatabstoßung. Auf zellulärer Ebene konnten in derartig behandelten Tieren mittels indirektem Proliferationsassay an Tag 40 nach Transplantation keine RT1.B2-reaktiven T-Lymphozyten mehr nachgewiesen werden. Die Ergebnisse der Arbeit deuten darauf hin, dass die Kombination aus Immunisierung mit dem Peptid RT1.B2 und einer niedrig dosierten Immunsuppression zu einer selektiven Immunsuppression führt, bei der die RT1.B2-spezifischen T-Lymphozyten inhibiert bzw. depletiert werden.
N2  - T-lymphocytes of the recipient recognize major histocompatibility complex molecules of the donor (alloantigens) via the direct or the indirect pathway of allorecognition. Consequently, these are being activated and, hence, may initiate graft rejection. In clinical practice rejection is prevented by administration of immunosuppressive drugs. As a major drawback, immunosuppression acts on all kinds of T cells, independently from their specificity. Thus, not only T cells which recognize alloantigens are affected but also those which are mandatory for resistance to infections or prevention of oncogenesis. Such correlates with clinical observations whereas organ transplanted patients show an enhanced risk of severe infections or neoplasms. Therefore, a selective suppression exclusively of those T Cells involved in graft rejection would be desirable. In this study, the biological function of two synthetic allopeptide antigens, RT1.B2 und RT1.D2, has been investigated. These peptides which are identical with certain sequences of MHC class II-molecules of the donor activate alloreactive T-lymphocytes of the recipient via the indirect pathway of allorecognition. In this connection, RT1.D2 proved to be the more potent immunogenic peptide. In case recipients were immunized with these peptides prior to transplantation, the period of transplantat function shortened by 2 days. Non-immunized recipient animals showed a period of transplant function of 5.3 +/- 0.5 days whereas after immunization with RT1.B2 resp. RT1.D2, the period of transplant function cut down to 3.5 resp. 3.3 days. The shortening of the period of transplant function by immunization with allopeptides has been observed also after brief immunosuppression with CsA. In contrast, a prolongation of the period of immunosuppression to 30 days after transplantation resulted in an extension of the period of transplant function in case of prior immunization with the allopeptide RT1.B2. Concept of this study has been to combine with a low dosage immunosuppression (which by itself would not suffice to prevent the late-acute rejection of the small bowel graft) the pre- and intraoperative application of allopeptides, which have demonstrated to be involved in transplant rejection by induction of alloreactive T-lymphocytes, to eliminate specifically these alloreactive T-lymphocytes. That was achieved by application of the less immunogenic allopeptide RT1.B2 in combination with low dosage CsA. Almost half of the animals treated that way have shown long-term transplant function after small bowel transplantation. Histological investigations of the grafts did not show any (respectively – if at all – slight) alterations in terms of chronic transplant rejection. At cellular level, no RT1.B2-reactive T-lymphocytes could be detected any more by means of an indirect proliferation assay at day 40 after transplantation. The results of this study suggest that a combination of both immunization with the peptide RT1.B2 and low-dose immunosuppression results in a selective immunosuppression whereas specifically the RT1.B2-specific T-lymphocytes are inhibited resp. depleted.
KW  - Dünndarmtransplantation
KW  - Alloantigen
KW  - MHC Klasse II
KW  - Immunmodulation
KW  - Immunsuppression
KW  - Small bowel transplantation
KW  - alloantigen
KW  - MHC
KW  - Small bowel transplantation
KW  - alloantigen
KW  - MHC class II
KW  - immunosuppression
KW  - immunomodulation
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-65790
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TY  - THES
A1  - Lenhard, Miriam
T1  - Untersuchungen zum immunbiologischen Effekt spender-spezifischer MHC-Klasse-II-Peptide nach experimenteller Nieren- und Dünndarmtransplantation
T1  - Examination of the immunobiological effects of donor specific MHC class II peptides after experimental kidney and small bowel transplantation
N2  - Heutige Therapieformen können dem Anspruch einer spezifischen Unterdrückung der Immunreaktion gegen das Transplantat bislang nicht gerecht werden. Langfristiges Ziel muss es sein, ausschließlich die T-Lymphozyten zu unterdrücken, die an der Transplantatabstoßung beteiligt sind. Dazu ist es notwendig, die von diesen Zellen ausgelösten immunologischen Effekte zu charakterisieren. T-Zellen erkennen intakte Allo-MHC Moleküle auf der Oberfläche von Spenderzellen über den direkten oder als prozessierte Allo-Peptide auf der Oberfläche von syngenen antigenpräsentierenden Zellen über den indirekten Weg der Allo-Antigenerkennung. Wir untersuchten die funktionelle Rolle von MHC-Klasse-II Peptiden nach Dünndarm- oder Nierentransplantation in der Stammkombination WF>LEW (RT1u, RT1l). Lew Empfänger wurden 7 Tage präoperativ mit synthetischen MHC-Klasse-II-Peptiden (je 100µg) aus der RT1.Du(WF) ß-Kette (Positionen 20-44) (Gp I) oder mit dem nicht immunogenen Kontroll-Peptid RT1.Bu ß (Positionen 20-44) (Gp II) immunisiert. Den Tieren wurde entweder Dünndarm oder Niere transplantiert (WF) und nochmals Allo-Peptid D2 (Gp I) oder B2 (Gp II) intraperitoneal appliziert (200 µg). Gruppe III und IV Empfänger mit Dünndarm- oder Nierentransplantation wurden mit Cyclosporin A (CsA, DDTx: 20mg/kg von Tag 0-13, NTx: 5mg/kg von Tag 0-4) behandelt und an Tagen 20 und 27 mit D2 (Gp III) oder mit B2 (Gp IV) immunisiert oder nicht immunisiert (Gp V). Kontrollen der Gruppe VI erhielten weder Immunsuppression noch wurden sie mit Peptid immunisiert. Der Proliferations Assay wurde mit Milz- oder LK-Zellen durchgeführt und die Zytokinexpression anhand der Überstände im ELISA gemessen. Außerdem wurde die Zytokinexpression in Dünndarm und Niere durch den RNase Protection Assay bestimmt. Kontrollen der Gruppe V zeigten ein mittleres Überleben >250 Tage (sekundär transplantierte WF Herzen und Haut wurden spezifisch akzeptiert) wohingegen Gruppe III und IV Tiere ihre Transplantate akut abstießen (DDTx: Gp III 33,7 vs. Gp IV 69,7d; NTx: Gp III 37,0 vs. Gp IV 49,5d). Im Vergleich zu Kontrolltieren aus Gruppe VI wurde die Abstoßung in Gruppen I und II beschleunigt (DDTx: Gp I 3,5 vs. Gp II 4,0 gegenüber Gp VI 5,3d; NTx: Gp I 4,0 vs. Gp II 5,6 gegenüber Gp VI 7,5d). Im Proliferations Assay konnte bei D2-immunisierten Tieren eine spezifische T-Zellreaktivität gegenüber dem Immunisierungs-Peptid nachgewiesen werden. Im Gegensatz zu B2-immunisierten Tieren zeigte sich eine hohe IL-6 Expression nach D2-Immunisierung, wobei vergleichbar hohe Werte für IL-4 nach B2-Immunisierung gefunden wurden. Der Vergleich der Zytokinmuster nach RT1.B2- oder RT1.D2-Immunisierung verdeutlicht, dass nach Immunisierung mit dem immundominanten Peptid RT1.D2 unabhängig vom Organmodell die erhöhte Expression von IL-2 und IFN-gamma mit einer beschleunigten akuten Abstoßung korreliert. Diese Arbeit zeigt, dass der indirekte Weg der Allo-Antigenerkennung nach Transplantation auch schon zu einem frühen Zeitpunkt der Abstoßung von Bedeutung ist. Diese Ergebnisse stellen die Grundlage für die gezielte Entwicklung synthetischer Peptide und deren therapeutischen Einsatz zur Immunmodulation dar. In neuen therapeutischen Ansätzen könnten individuell designte synthetische Peptide in Verbindung mit Immunsuppression angewendet werden, um eine spezifische Transplantattoleranz zu erreichen.
N2  - Transplant rejection is triggered by donor MHC molecules which are recognized by the recipient´s T cells. Immunosuppression is given to prevent this reaction, which has the negative side effect to not only suppress those cells triggering the transplant rejection but also great parts of the reactivity of the whole immune system. A future goal remains a therapeutic concept that is specifically designed to modulate those cells involved in transplant rejection. Therefore, it is necessary to characterize those cells and to analyze their immunological effects. The results of this study show that synthetic donor specific MHC class II peptides activate T-lymphocytes via the indirect pathway of allorecognition. These activated T-lymphocytes trigger a specific immunoreaction against the transplant. In our study, the immunodominant peptide RT1.Duß (20-44) causes an accelerated transplant rejection seen after both, kidney or small bowel transplantation. Moreover, these modulating effects of peptide application were notified as well after preoperative as after postoperative peptide application. Comparing the cytokine scheme and T cell reactivity after application of either peptide RT1.Du (20-44) or the control peptide RT1.Bu (20-44) we observed a typical cytokine expression and T cell reactivity specifically induced by each peptide. This data demonstrates the important role of the indirect pathway of allorecognition at an early stage after organ transplantation. Therefore, synthetic peptides have a high potential for the development of new therapeutic strategies. They may become an exciting new class of immunosuppressants for a variety of immunologic diseases and especially for the suppression of transplant rejection.
KW  - indirekte Alloantigenerkennung
KW  - Immunmodulation
KW  - MHC-II Peptide
KW  - Nierentransplantation
KW  - Dünndarmtransplantation
KW  - indirect pathway of allorecognition
KW  - immunomodulation
KW  - MHC II peptides
KW  - kidney transplantation
KW  - small bowel transplantation
Y1  - 2003
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-11483
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TY  - THES
A1  - Dreykluft, Angela
T1  - Charakterisierung immunmodulatorischer Effekte von Zellen monozytären Ursprungs : Bedeutung für die Hemmung ungewollter Immunantworten?
T1  - Characterisation of immunomodulatory effects of monocyte-derived cells: Relevance for suppressing unwanted immune responses?
N2  - Immunzellen mit hemmenden bzw. regulatorischen Eigenschaften erscheinen sehr attraktiv, um ungewollte Immunantworten, wie sie z.B. nach Transplan¬tationen auftreten, selektiv zu hemmen. In früheren Arbeiten konnten wir zeigen, dass sich mit GM-CSF und IL-4 immunregulatorische Dendritische Zellen (IL-4 DC) aus hämatopoetischen Vorläuferzellen des Knochenmarks der Lewis-Ratte generieren lassen. In der vorliegenden Arbeit wurden Makrophagen aus Knochenmarkvorläuferzellen mit M-CSF und IL-4 (IL-4 Makrophagen) generiert und mit den IL-4 DC hinsichtlich ihres Phänotyps und ihrer immunologischen Eigenschaften verglichen. M-CSF Makrophagen, die nur mit M-CSF generiert wurden, dienten hierbei als Kontrolle. Im Gegensatz zu reifen DC (mDC), die aus der Milz isoliert wurden, sind weder M-CSF Makrophagen noch IL-4 Makrophagen bzw. IL-4 DC in der Lage, naive T Lymphozyten in vitro zu aktivieren. Zudem wurde eine Zellzahl-abhängige Hemmung der mDC induzierten T Zell-Aktivierung beobachtet. So hemmten IL-4 Makrophagen die mDC-induzierte T-Zellproliferation nahezu vollständig (bis zu 96%), wenn sie in einem Zellverhältnis von 1:1 (IL-4 Makrophagen:mDC) als Kompetitorzellen eingesetzt wurden. Ähnliche Effekte waren auch für M-CSF Makrophagen und IL-4 DC zu beobachten. Zwar ist nicht geklärt, wie die Zellen diesen hemmenden Effekt vermitteln, doch lassen die Daten der vorliegenden Arbeit sowohl einen durch Oberflächenmoleküle als auch lösliche Mediatoren vermittelten Mechanismus für möglich erscheinen. Durchflusszytometrische Analysen, ergänzt durch Immunhistochemie und Real time PCR, zeigten für IL-4 Makrophagen und M-CSF Makrophagen einen Phänotyp, der gegenüber IL-4 DC, eine geringere Expression von CD80 und CD86 auf der Zelloberfläche aufwies. Die IL-4 DC wiesen ihrerseits eine geringe Expression von CD80 und CD86 in Vergleich zu mDC auf, wie in vorangegangenen Arbeiten gezeigt wurde. Alle drei Subpopulationen waren positiv für MHC I und CD40, während IL-4 Makrophagen und IL-4 DC zusätzlich positiv für MHC II waren. T Lymphozyten in Kokultur mit IL-4 Makrophagen bzw. mit M-CSF Makrophagen oder IL-4 DC wiesen nur eine geringe Proliferation auf, wenn sie anschließend mit mDC restimuliert wurden. Diese Daten deuten darauf hin, dass IL-4 Makrophagen, M-CSF Makrophagen und IL-4 DC naive T-Lymphozyten dauerhaft in ihrer Restimulierung hemmen. Dieser anergische Zustand ist möglicherweise auf die unzureichende Kostimulation zurückzuführen. Zudem wurde bei den mit IL-4 Makrophagen, M-CSF Makrophagen und IL-4 DC kokultivierten T Lymphozyten eine geringfügig erhöhte Rate an apoptotischen Zellen gemessen als bei T Lymphozyten, die zuvor alleine oder mit mDC kultiviert wurden. Auch von IL-4 Makrophagen, M-CSF Makrophagen und IL-4 DC sezernierte lösliche Faktoren können eine Rolle bei der Hemmung der T-Zellaktivierung spielen. Überstände einer 24-stündigen Kultur mit einer Million IL-4 Makrophagen, M-CSF Makrophagen und IL-4 DC, hemmten die mDC-induzierte T-Zellaktivierung mit einer Suppressionsrate von 81-85%. Mit einer nahezu vollständigen Hemmung der T-Zellaktivierung war der Effekt von Überständen aus 48-stündigen Kulturen sogar noch stärker. Wie anhand von ELISA und real time PCR gezeigt wurde, exprimierten IL-4 Makrophagen, M-CSF Makrophagen und IL-4 DC das immuninhibitorische Zytokin TGF-Beta, das für die beobachtete Hemmung der T-Zellproliferation verantwortlich sein könnte. Die Ergebnisse zeigen somit, dass die aus Knochenmarkvorläuferzellen generierten IL-4 Makrophagen und M-CSF Makrophagen die Aktivierung naiver T-Lymphozyten hemmen. Diese Eigenschaft teilen sie sich mit IL-4 DC trotz deutlicher Unterschiede bei den Phänotypen dieser Zellen. Die Ergebnisse dieser Arbeit lassen den Schluss zu, dass die aus hämatopoetischen Stammzellen des Knochenmarks hergestellten Dendritische Zellen und Makrophagen die Aktivierung naiver T-Lymphozyten effektiv hemmen. Der Mechanismus, wie dieser hemmende Effekt vermittelt wird, ist zurzeit noch unbekannt und sollte in weiteren Arbeiten analysiert werden. Von grundlegender Bedeutung wäre der erfolgreiche Nachweis, dass diese Zellen ungewollte Immunantworten antigen¬spezifisch hemmen.
N2  - Immune cells with suppressive or regulatory properties appear very attractive for selective suppression of unwanted immune responses, occurring for example after transplantation. In previous studies, we showed that immunoregulatory dendritic cells can be generated from rat bone marrow haematopoietic precursor cells with GM-CSF and IL-4 (so-called IL-4 DC). In the present study, bone marrow derived macrophages generated in the presence of M-CSF plus IL-4 (IL-4 macrophages) were compared to IL-4 DC in view of their phenotype and immunological functions. M-CSF macrophages generated with M-CSF alone were used as controls. In contrast to mature splenic dendritic cells (mDC), M-CSF macrophages, IL-4 macrophages and IL-4 DC were not able to activate naïve T lymphocytes in vitro. Moreover, used as competitor cells, a dose-dependent suppression of mDC-stimulated allogeneic T cell activation was observed. At a cell ratio of 1:1 (IL-4 macrophages:mDC), IL-4 macrophages induced a suppression rate of 96%. M-CSF macrophages and IL-4 DC demonstrated similar effects at the same cell ratio. It is not clear how the cells mediated the suppressive effect, but this study presents evidence for both a cell surface mediated mechanism and a mechanism mediated by soluble factors. Flow cytometric, immunohistochemical and real time PCR analysis demonstrated a unique phenotype for IL-4 macrophages and M-CSF macrophages. Their surface expression of CD80 and CD86 was lower in comparison to the expression found on IL-4 DC whose surface expression of costimulatory molecules was reduced in comparison to mDC as shown in previous studies. Therefore, insufficient costimulation could be the reason for the observed inability of the three subsets to activate naïve T lymphocytes. All three subsets were positive for MHC I and CD40, and additionally, IL-4 macrophages and IL-4 DC were clearly positive for MHC II. T lymphocytes co-cultured with IL-4 macrophages, M-CSF macrophages or IL-4 DC, demonstrated a minimal proliferation when subsequently restimulated with mDC. This indicates that IL-4 macrophages, M-CSF macrophages and IL4-DC induced a stable hyporesponsiveness (anergy) in these T lymphocytes, which is probably due to the insufficient costimulation. Moreover, a marginally increased rate of apoptosis was detected in T lymphocytes collected from the competition assays with IL-4 macrophages, M-CSF macrophages and IL4-DC in contrast to T lymphocytes cultured alone or with mDC during the competition assays. Soluble inhibitory factors secreted by IL-4 macrophages, M-CSF macrophages or IL-4 DC could also play a role in T cell suppression. Supernatant of one million M-CSF macrophages, IL-4 macrophages and IL-4 DC collected after 24h of culture suppressed mDC-induced T cell proliferation with a suppression rate of 81-85%. The suppressive effect of the supernatant collected after 48h was even stronger with a suppression rate of 90-100%. As shown in ELISA and real time PCR analysis, IL-4 macrophages, M-CSF macrophages and IL4-DC expressed the immunoinhibitory cytokine TGF-beta that might be involved in T cell suppression. In conclusion, these results show that the bone-marrow derived IL-4 macrophages and M-CSF macrophages suppress the activation and proliferation of naïve T lymphocytes. They share this feature with the bone marrow derived IL-4 DC despite different phenotypes. The results of this study indicate that dendritic cells and macrophages derived from haematopoietic stem cells of the bone marrow share the same suppressive properties. The mechanism how these cells mediate their suppressive effect is still unknown and should be analysed in further studies. In this context, these cells should be able to suppress unwanted immune responses in an antigen specific manner.
KW  - Makrophage
KW  - Monozyten-Makrophagen-System
KW  - Immunmodulation
KW  - Macrophage
KW  - Moncyte
KW  - Immunomodulation
KW  - T-cell inhibition
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-24779
ER  -