TY  - THES
A1  - Probst, Lilli Teresa
T1  - Immune cell function in the Clec16a Knock-down Mouse
T1  - Immunzellfunktion in der Clec16a Knock-down Maus
N2  - Genome wide association studies (GWAS) have identified Clec16a as disease suscepti-bility gene for numerous auto-immune disorders in particular type 1 diabetes. In spite of this strong genetic link, the role of Clec16a for immune regulation continues to be largely unknown. To study the function of Clec16a in an environment susceptible to autoimmune diseases a Clec16a deficient non obese diabetic (NOD) mouse strain was generated by means of lentiviral RNA interference. Clec16a knock down (KD) mice prove to be strongly protected against developing type 1 diabetes, an effect that is mediated by hyporeactive T effector cells. T cell hyporeactivity seems to result from an impairment of proximal TCR signalling and its cause is likely to be external to T cells. Given evidence on the involvement of the Clec16a Drosophila ortholog ema in endo- and autophagosomal processes, alterations in peripheral and/or central antigen presenting cells appeared to be potential reasons for the observed T cell hyporeactivity. While we are not able to identify any changes in quantity and quality of peripheral antigen presenting cells due to Clec16a silencing activation status of thymic epithelial cells in Clec16a KD mice deviates from NOD WT. The findings presented here suggest that thymic T cell development is affected by Clec16a variation. Such a relationship could explain the genetic association between Clec16a variations in humans and susceptibility to immune-mediated diseases, yet further investigations are needed to confirm this notion.
N2  - Genomweite Assoziationsstudien haben Clec16a als Kandidaten-Gen für zahlreiche Autoimmunerkrankungen identifiziert, insbesondere für Diabetes Typ 1. Trotz dieser starken genetischen Assoziation ist die Rolle von Clec16a für die Regulierung des Immunsystems weitestgehend unbekannt. Um die Funktion von Clec16a in einer für Autoimmunerkrankungen prädisponierenden Umgebung zu untersuchen, wurde Clec16a im Mausmodell der non-obese diabetes (NOD) Maus mit Hilfe von lentiviraler RNA Interferenz herunterreguliert. Clec16a Knock down (KD) Mäuse zeigen eine deutlich reduzierte Inzidenz von Diabetes Typ 1, ein Effekt der durch hyporeaktive T Effektor Zellen vermittelt wird. Die verringerte Reaktivität der T Zellen ergibt sich vermutlich aus einer Beeinträchtigung des proximalen T Zell Rezeptor Signalweges. Die Ursache dafür scheint außerhalb der T-Zellen zu liegen. Studien die das Clec16a Drosophila Ortolog ema mit endo- und autophagosomalen Prozessen in Verbindung bringen, legen Veränderungen in peripheren und/ oder zentralen antigenpräsentierenden Zellen als mögliche Gründe für die beobachtete T Zell Hyporeaktivität nahe. Während infolge der Clec16a Herunterregulierung keine qualitativen und quantitativen Abweichungen in peripheren antigenpräsentierenden Zellen identifiziert werden konnten, zeigte sich ein veränderter Aktivierungsstatus bei Clec16a KD Thymusepithelzellen. Die hier vorgestellten Ergebnisse deuten an, dass die Entwicklung von T Zellen im Thymus durch das Niveau der Clec16a Expression beeinflusst wird. Solch eine Beziehung könnte die Assoziation zwischen Clec16a Varianten im Menschen und die Prädisposition für Autoimmunerkrankungen erklären. Jedoch sind weitere Untersuchungen notwendig, um diesen Zusammenhang zu bestätigen.
KW  - Clec16a
KW  - Type 1 Diabetes
KW  - NOD
KW  - autoimmunity
KW  - immune cell function
Y1  - 2015
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-122513
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gerold, Kay
T1  - CTLA4 and CLEC16A in Type 1 Diabetes - Looking behind the association
T1  - CTLA4 und CLEC16A in Typ 1 Diabetes - Ein Blick hinter die Assoziation
N2  - Type 1 diabetes is an autoimmune disease that leads to the destruction of insulin-producing pancreatic beta cells and consequently to hyperglycemia. In the last 60 years, the prevalence of type 1 diabetes has been increasing constantly and is predicted to continue rising. About 80% of the disease risk is attributable to the genetic variation. Thanks to genome wide association studies the number of known disease-associated polymorphisms climbed from five to 53 in the last 10 years. As these studies reveal possible candidate genes but not underlying mechanisms we strove to take the next step and explore the association of two genes suggested by these studies with type 1 diabetes. As a method of choice we decided to use lentiviral RNAi in non obese diabetic (NOD) mice, a widely-used model for type 1 diabetes, introducing a shRNA directed against the target message into the genome of this mouse strain via a lentivirus. This allowed us to study the partial loss-of-function of the target gene within the context of diabetes, directly seeing its effect on autoimmune mechanisms. In this thesis we examined two different genes in this manner, Ctla4 and Clec16a. A type 1 diabetes associated polymorphism in the CTLA4 gene had been found to alter the splicing ratio of its variants soluble CTLA-4 (sCTLA-4) and full length CTLA-4, the associated allele producing less sCTLA-4 than the protective allele. We mimicked this effect by specifically targeting the sCtla4 mRNA via lentiviral RNAi in the NOD model. As a result we could confirm the reduction of sCTLA-4 to accelerate type 1 diabetes development. Furthermore we could show a function of sCTLA-4 in regulatory T cells, more specifically at least partly in their ability to modulate costimulation by antigen presenting cells. The second candidate gene, Clec16a was targeted with the shRNA in a way that was designed to knock down most splice variants. As the gene function and the effect of the associated SUMMARY 10 polymorphism was unknown, we reasoned this method to be feasible to investigate its role in type 1 diabetes. The knockdown of Clec16a in NOD mice resulted in an almost complete protection from diabetes development that could be attributed to T cells dysfunction. However, as expression patterns and a study of the Drospophila orthologue suggested a possible role of CLEC16A in antigen presentation we also examined antigen presenting cells in the thymus and periphery. Although we did not detect any effect of the knockdown on peripheral antigen presenting cells, thymic epithelial cells were clearly affected by the loss of CLEC16A, rendering them more activated and shifting the ratio of cortical to medullary epithelial cells in favor of cortical cells. We therefore suggest a role of CLEC16A in the selection of T cells, that needs, however, to be further investigated. In this thesis we provided a feasible and fast method to study function of genes and even of single splice variants within the NOD mouse model. We demonstrate its usefulness on two candidate genes associated with type 1 diabetes by confirming and unraveling the cause of their connection to the disease.
N2  - Typ 1 Diabetes ist eine Autoimmunerkrankung, bei der es zur Zerstörung von pankreatischen beta-Zellen und daraus folgend zu einer Hyperglykämie kommt. In den letzten 60 Jahren stieg die Diabetes Prävalenz stetig an und Studien sagen voraus, dass sich dieser Trend in Zukunft noch stärker fortsetzen wird. Man geht davon aus, dass ca. 80% des Erkrankungsrisikos für autoimmunen Diabetes genetischer Natur sind. Dank Genom-weiter Assoziationsstudien wurde dieser Beitrag gerade in den letzten zehn Jahren immer weiter aufgeklärt und bis heute wurden 53 mit Typ 1 Diabetes assozierte Polymorphismen identifiziert. Da diese Studien es nur leisten können, mögliche Kandidatengene aufzuzeigen, allerdings keine Aussagen über die zugrunde liegenden Krankheitsmechanismen machen können, haben wir es uns zum Ziel gesetzt diesen nächsten Schritt zu gehen und zwei der durch diese Studien vorgeschlagenen Gene auf ihre Rolle in der Typ 1 Diabetes Ätiologie zu untersuchen. Unsere Methode der Wahl war die lentivirale RNA Interferenz im Mausmodell der nonobese diabetic mouse (NOD). Via lentiviralen Vektoren wird die Information für eine shRNA, die an die mRNA des Zielgenes bindet, in das Empfängergenom integriert. Die daraus folgende Herabregulierung der Ziel-mRNA erlaubt es uns den Effekt dieser fehlenden Geninformation auf die Immunregulation zu analysieren. Auf diese Weise wurden in dieser Thesis zwei Kandidatengene untersucht, Ctla4 und Clec16a. Der mit Typ 1 Diabetes assoziierte Polymorphismus im CTLA4 Gen verursacht eine Verschiebung im Splice Verhältnis der beiden Isoformen im Menschen, soluble CTLA-4 (sCTLA-4) und full length CTLA-4, zu Gunsten der full length Variante. Im NOD Mausmodell konnte diese Verschiebung durch eine Einführung einer gegen sCtla4 gerichteten shRNA nachgeahmt werden. In Folge dessen konnten wir bestätigen, dass eine eduzierung der sCTLA-4 Variante die Typ 1 Diabetes Entwicklung beschleunigt. Zudem ZUSAMMENFASSUNG 12 konnten wir eine Rolle von sCTLA-4 in der Funktion von regulatorischen T Zellen, genauer in deren Fähigkeit die Kostimulation durch Antigen präsentierenden Zellen zu modulieren, zeigen. Bei dem zweiten Gen, das in dieser Thesis untersucht wurde handelte sich um Clec16a. Es wurde von einer shRNA herunterreguliert, die den Großteil der Varianten abdeckt, da die Funktion des Genes, sowie die Auswirkungen des assoziierten Polymorphismus unbekannt waren. Der Knockdown von Clec16a in der NOD Maus verursachte einen fast vollständigen Schutz vor Diabetes, der im weiteren Verlauf den T Zellen zugerechnet werden konnte. Allerdings hatten das Expressionsmuster, sowie eine Studie am Drosophila Ortholog ema eine Rolle von CLEC16A in Antigen präsentierenden Zellen impliziert. Folglich untersuchten wir die Möglichkeit, dass diese Zellgruppe in der Peripherie oder im Thymus durch den CLEC16A Mangel beeinträchtigt sein könnten. Tatsächlich wies die Zellgruppe, die im Thymus für die Selektion von T Zellen zuständig ist einen erhöhten Aktivierungsstatus auf, was auf eine modifizierte T Zell Selektion hindeuten könnte. Mit dieser Arbeit konnten wir eine praktikable und schnelle Methode, für die funktionelle Analyse von Genen und sogar einzelnen Splice Varianten, aufzeigen. Wir konnten ihren Nutzen weiterhin an zwei mit Typ 1 Diabetes assoziierten Kandidatengenen unter Beweis stellen, indem wir so die Assoziation bestätigen und Licht auf die zugrunde liegenden Mechanismen werfen konnten.
KW  - Diabetes mellitus
KW  - Typ 1
KW  - Molekulargenetik
KW  - Type 1 Diabetes
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-66617
ER  -