TY  - THES
A1  - Schlereth, Bernd
T1  - Entwicklung alternativer Vakizinierungsstrategien gegen Masernvirusinfektionen im Tiermodell
T1  - Development of alternative measles vaccines in the animalmodel
N2  - Trotz der Existenz einer Lebendvakzine gegen Masernvirusinfektionen erkranken jährlich 30-40 Millionen Menschen an Masern und mehr als 1 Million versterben daran. Besonders Kleinkinder besitzen innerhalb des ersten Lebensjahres ein hohes Risiko an Masern zu erkranken und der Anteil an schweren Krankheitsverläufen mit letalem Ausgang ist in dieser Altersgruppe besonders hoch. Aus diesem Grund wäre es sehr wichtig, wenn man Säuglinge bereits in den ersten Lebensmonaten erfolgreich immunisieren könnte. Da eine Immunisierung mit dem derzeitigen MV-Impfstoff in den ersten Lebensmonaten durch maternale MV-spezifische Antikörper inhibiert wird, hat die WHO dazu aufgerufen neuartige Impfstoffe zu entwickeln, die in Gegenwart maternaler Antikörper effektiv sind. Zur Entwicklung und Erprobung von alternativen Impfstoffen in Gegenwart maternaler Antikörper konnte bislang nur das Affenmodell benutzt werden, welches durch das geringe Angebot an Tieren und aus praktischen Gründen nur beschränkt einsetzbar ist. In der hier vorgestellten Dissertation wurde gezeigt, daß Baumwollratten (Sigmodon hispidus) alternativ zum Affen ein hervorragendes Tiermodell sind, um die Immunogenität potentieller Impfstoffvektoren und ihre Effektivität in Gegenwart maternaler Antikörper zu testen. Baumwollratten sind das einzige Nagetiermodell, in dem das Masernvirus wie beim Menschen im Respirationstrakt replizieren und auch in der Peripherie nachgewiesen werden kann. Nach Immunisierung mit MV-Impfstämmen entwickeln Baumwollratten wie der Mensch eine MV-spezifische Immunantwort und sind gegen eine anschließende Infektion mit MV-Wildtypstämmen geschützt. Um zu überprüfen, ob maternale Antikörper wie bei Säuglingen auch bei Baumwollratten die Vakzine-induzierte Serokonversion inhibieren, wurden zwei Modellsysteme für maternale Antikörper entwickelt. MV-immune Weibchen übertragen MV-spezifische maternale Antikörper auf ihre Jungtiere und stellen ein Modell für natürliche maternale Antikörper dar. Im zweiten Modell können nach Injektion eines humanen MV-spezifischen Serums in Baumwollratten maternale Antikörper simuliert werden. Die Vakzine-induzierte Serokonversion wurde sowohl durch natürliche maternale Antikörper, als auch durch passiv transferierte humane MV-spezifische Antikörper inhibiert. Die Verwendung eines heterologen Serums als Modell für maternale Antikörper bietet drei Vorteile: die Gabe von Humanserum ist gut reproduzierbar, humane MV-spezifische Antikörper werden schneller abgebaut, als natürliche maternale Antikörper und passiv transferierte (“maternale”) Antikörper können im ELISA von aktiv induzierten Antikörpern unterschieden werden. Mit Hilfe der DNS-Immunisierung konnte gezeigt werden, daß das MV-Hämagglutinin, das Fusionsprotein und das Nukleokapsidprotein (MV-Hauptantigene) in der Baumwollratte MV-spezifische Antikörper und eine MV-spezifische T-Zellantwort induzieren. Aber nur die beiden Glykoproteine F und H konnten im Gegensatz zum Nukleokapsidprotein MV-neutralisierende Antikörper induzieren und gegen eine Infektion des Respirationstraktes schützen. In Gegenwart maternaler Antikörper führte diese Form der Immunisierung nicht zu einer Vakzine-induzierten Serokonversion und zu Protektion. Um in Gegenwart maternaler Antikörper MV-neutralisierende Antikörper und Schutz gegen eine Infektion mit MV zu induzieren, wurde ein rekombinantes vesikuläres Stomatitis Virus (VSV-H) verwendet, welches das MV-Hämagglutinin (Hauptantigen für MV-neutralisierende Antikörper) in der Hülle von VSV exprimierte. Eine alternative MV-Vakzine muß die beiden MV-Glykoproteine (Hämagglutinin- und Fusionsprotein) enthalten, da sie sonst die atypischen Masern (eine schwere Verlaufsform der akuten Masern) in immunisierten Individuen nach Infektion mit dem Wildtypvirus induzieren kann. Da VSV das Fusionsprotein nicht stabil exprimiert, kann VSV nicht als Impfvektor bei Patienten eingesetzt werden. Im Baumwollrattensystem ließen sich mit diesem Vektorsystem jedoch wichtige Untersuchungen zur Immunisierung in Gegenwart maternaler Antikörper duchführen. Das MV-Hämagglutinin ist als zusätzliches Protein ("passenger protein") in die Hüllmembran von VSV inkorporiert und hat keine funktionelle Bedeutung für die virale Replikation. In vitro konnte gezeigt werden, daß VSV-H im Gegensatz zu MV durch MV-spezifische Antikörper nicht neutralisiert werden kann. Eine Immunisierung mit VSV-H induzierte sehr schnell hohe Titer an MV-neutralisierenden Antikörpern, die höher waren als nach Immunisierung mit MV. In vivo konnte bestätigt werden, das VSV-H durch maternale Antikörper nicht neutralisiert wird und auch in Gegenwart maternaler Antikörper MV-neutralisierende Antikörper und Schutz gegen eine respiratorische MV-Infektion induziert. Hierbei ist die Stimulation des mukosalen Immunsystems sehr wichtig, da VSV-H nur nach intranasaler und nicht nach intraperitonealer Immunisierung maternale Antikörper umgehen kann. Die Replikationsfähigkeit von VSV-H ist ebenfalls essentiell, da Immunisierungsversuche mit UV-inaktiviertem VSV-H bzw. mit VSV-H Deletionsmutanten, die eine stark verminderte Replikationsfähigkeit aufweisen, nicht zu Vakzine-induzierter Serokonversion und zu Schutz in Gegenwart maternaler Antikörper führten. An alternative Vektorsysteme muß deshalb die Forderung gestellt werden, daß sie das Schleimhaut-assoziierte Immunsystem stimulieren, Masernvirusproteine als akzessorische Proteine exprimieren und eine gewisse Restvirulenz aufweisen. Für die Untersuchung derartiger Vakzine-Kandidaten auf die Induktion der Serokonversion in Gegenwart maternaler Antikörper und Schutz gegen MV Infektion ist das Baumwollrattenmodell hervorragend geeignet.
N2  - Although measles vaccination with an attenuated live vaccine has proven to be successful, forty million cases of measles continue to occur annually worldwide, of which more than one million are fatal. Especially infants in the first year of life are at high risk for measles virus (MV) infection and MV associated mortality is very high in this age group. For this reason it would be desirable to be able to immunize infants in the first year of life. As immunization of infants with the current MV-vaccine is inhibited by the presence of maternal MV-specific antibodies, the World Health Organization (WHO) has called to develop alternative MV vaccines which are effective in the presence of maternal antibodies. For the development and testing of vaccine candidates rhesus macaques were so far the only animal model. Due to the restricted availability of monkeys and due to practical reasons we have set up a cotton rat animal model for MV-infections in which we could test the immunogenicity of new MV vaccines and evaluate their efficiency in the presence of maternal antibodies. Cotton rats (Sigmodon hispidus) are the only rodents in which MV replicates in the respiratory tract after intranasal infection. After immunization with MV vaccine strains cotton rats develop a MV-specific immune response and are protected against challenge with MV wildtype strains. To investigate whether maternal antibodies inhibit vaccine-induced seroconversion in cotton rats we have developed two models for maternal antibodies in cotton rats. MV immune dams transmit MV specific maternal antibodies to their offspring and represent a model for natural maternal antibodies. In a second model we use a human MV specific serum to simulate maternal antibodies. Vaccine-induced seroconversion is efficiently inhibited in both models. The use of a heterologious serum as model for maternal antibodies offers three advantages: the transfer of human serum is well reproducible, human MV specific antibodies decline more rapidly than natural maternal antibodies and the use of a human serum allows us to differentiate between passively transferred human antibodies (”maternal antibodies”) and actively generated cotton rat antibodies by ELISA. By DNA immunization we could show that plasmids expressing the MV hemagglutinin-, the MV fusion- and the MV nucleocapsid protein induced MV specific antibodies and MV specific T cell response. In contrast to the nucleocapsid protein the two glycoproteins F and H induced MV neutralizing antibodies and gave full protection against MV infection of the respiratory tract. In the presence of maternal antibodies plasmid immunization doesn’t result in vaccine-induced seroconversion and protection against respiratory infection with MV. To induce MV neutralizing antibodies and protection against MV infection we have used a recombinant vesicular stomatitis virus (VSV-H) expressing the MV hemagglutinin (major target antigen for the induction of MV neutralizing antibodies). An alternative MV vaccine has to express both the MV hemagglutinin and the MV fusionprotein. Otherwise atypical measles (a severe form of acute measles) may occur in immunized individuals after infection with wildtyp measles virus. With the VSV expression system it was not possible to stably express the MV fusionprotein. For this reason it is not possible to use VSV as immunization vector in humans. Using VSV-H in the cotton rat animal model for maternal antibodies we were able to investigate the problem of immunization in the presence of maternal antibodies. In the recombinant VSV-H the MV hemagglutinin is incorporated as passenger protein in the bullet-shaped envelope of VSV and the MV hemagglutinin has no functional relevance in viral replication. In vitro we could show that VSV-H is in contrary to MV not neutralized by MV specific antibodies. Immunization with VSV-H induced very fast high titers of MV neutralizing antibodies that were even higher than after immunization with MV. In vivo we could confirm that VSV-H is not neutralized by maternal antibodies and that VSV-H is able to induce MV neutralizing antibodies and protection in the presence of maternal antibodies. To overcome maternal antibodies it is essential to stimulate the mucosal immune system as VSV-H is able to circumvent maternal antibodies after intranasal immunization whereas after intraperitoneal immunization it is not. The use of replication competent virus is also essential as immunization with UV-inactivated VSV-H or immunization with VSV-H deletion mutants with highly reduced replication capability doesn’t result in seroconversion and protection in the presence of maternal antibodies. Our data demonstrate that alternative MV vaccine vectors should stimulate the mucosa-associated immune system, express MV proteins as passenger proteins and retain a certain virulence. To investigate the ability of vaccine vectors to induce seroconversion and protection in the presence of maternal antibodies the cotton rat is a well suited animal model.
KW  - Masernvirus
KW  - Säugling
KW  - Impfung
KW  - Alternative
KW  - Baumwollratte
KW  - Masern
KW  - Impfung
KW  - Alternative Strategien
KW  - measles
KW  - vaccination
KW  - alternative strategies
Y1  - 2000
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-1982
ER  - 
TY  - THES
A1  - Breer, Claudia
T1  - Untersuchung zur Populationsdynamik und Effektorfunktionen peripherer Blutzellen im Verlauf einer Masern-Erkrankung bzw. nach Vakzinierung
T1  - Investigation of population dynamics and effector functions in peripheral mononuclear blood cells in the course of measles infection or after vaccination
N2  - Ziel der vorliegenden Arbeit war eine vergleichende Analyse von verschiedenen immunologisch relevanten Parametern im Verlauf einer Masern-Erkrankung bzw. nach einer Masern-Vakzinierung im Hinblick auf ein Verständnis der Ursache für die mit einer Masern-Infektion einhergehende Immunsuppression. Dabei wurden Blutproben von Patienten zu verschiedenen Zeitpunkten nach Auftreten des Exanthems bzw. nach der Impfung untersucht. Zunächst konnte in einer quantitativen Analyse aufgezeigt werden, dass im Rahmen der auftretenden Leukopenie, der prozentuale Anteil distinkter Zelltypen, wie B-, NK-, α/β- und γ/δ-T-Zellen, sowie Monozyten und dendritische Zellen (DCs), sowohl bei Patienten mit akuter Masern-Erkrankung, als auch nach einer Masern-Impfung weitgehend konstant blieb. Für eine Erfassung des Aktivierungsgrades von α/β- und γ/δ-T-Zellen wurde der jeweilige Anteil CD11a-, CD54-, CD69- und CD25-exprimierender CD3-positiver Zellen bei Masernpatienten und Impflingen bestimmt. Dabei ergab sich generell in allen o.g. Untersuchungen für γ/δ-T-Zellen auf der Basis distinkter Aktivierungsmarker ein höherer Prozentsatz positiver Zellen als für α/β-T-Zellen. Es konnte sowohl für α/β-T-Zellen, als auch für γ/δ-T-Zellen ein erhöhter Prozentsatz CD54 (ICAM-1)-exprimierender Zellen und ein deutlich geringerer Anteil CD69-exprimierender α/β-T-Zellen gezeigt werden. Diese Unterschiede blieben über den gesamten Zeitraum (d21 nach Vakzinierung bzw. post Exanthem) erhalten. Desweiteren konnte bei den γ/δ-T-Zellen von Masernpatienten für die CD11a-exprimierenden Zellen eine prozentuale Zunahme festgestellt werden; nicht jedoch bei Impflingen. Den regulatorischen CD4+/CD25+/CTLA-4+ T-Zellen werden suppressive Aktivitäten im Verlauf einer Immunreaktion zugeschrieben. Ein Vergleich der Proben von Masernpatienten in verschiedenen Infektionsstadien ergab, Anzeichen auf zunehmende Aktivität CD4+/CD25+/CTLA-4+ Treg-Zellen. Beim Vergleich der Akutpatienten und Impflinge bei der Produktion von Typ1 IFN im Rahmen der Immunreaktion zeigten die Ergebnisse, dass im Verlauf der Erkrankung die Mengen an Typ1 IFN allmählich abfielen, während sich nach Vakzinierung das Bild uneinheitlich darstellte. Beim Vergleich der Proliferationsfähigkeit der α/β- und der γ/δ-T-Zellen von Masernpatienten und Impflingen zeigte sich im Verlauf der Akuterkrankung eine deutliche Reduktion, während die Ergebnisse der Impflinge weitgehend unverändert bis progredient waren. Für die Ermittlung der Kapazität zur Produktion von inflammatorischen Zytokinen wurden isolierte Monozyten restimuliert und die Produktion von IL-6 mittels ELISA bestimmt. Es zeigte sich, dass die Monozyten von Impflingen im Vergleich zu Kontrollen mit einer erhöhten IL-6 Produktion reagierten. Dagegen war bei den Monozyten von Masern-Patienten die IL-6 Produktion insgesamt supprimiert. Insgesamt zeigen die Befunde, dass eine Reihe von Parametern im Verlauf der Masernerkrankung und nach einer Vakzinierung bemerkenswert unterschiedliche Reaktionsmuster aufweisen.
N2  - The objective of this study was a comparative analysis of several immunological parameters at different stages following a measles infection or a measles vaccination, in view of a better understanding of the measles-induced immunosuppression. Blood samples were collected at several time points after infection or after vaccination and analysed for relevant immunological cells and factors. Since measles disease is known to be accompanied by leukopenia, as a first step the relative proportion of the various leukocyte populations was determined. The data indicate that the percentage of the distinct cell types, such as B-, NK-, α/β- und γ/δ-T-cells as well as monocytes and dendritic cells (DCs), did not significantly change neither after measles infection nor after vaccination. To evaluate the degree of activation for αβ- and γδ-T-cells, the expression of CD11a / CD54, CD69 and CD 25 by the CD3 positive cells was investigated. It was found that in general, the γδ-T-cells were stronger activated than αβ-T-cells. Especially, CD 54 was expressed in more cells, in both αβ- and γδ-T-cells, after infection and also after vaccination. In contrast, for the αβ-T-cells a significantly reduced proportion of CD69-positive cells was observed. These differences were seen during the complete period. A significantly higher percentage of CD11a expressing the γδ-T-cells was only found after infection in measles patients; such differences were not seen after vaccination. The regulatory CD4/CD25/CTLA-4 positive T-cells are supposed to have suppressive effects on the immune reaction and a comparison of measles patients at different stages after infection showed a progressive increase of CD4/CD25/CTLA-4 positive T-cells. Comparing the production of type1 IFN in acute patients and vaccinees revealed a decrease during the course of the disease; such changes were not seen after vaccination. Similarly, in measles patients the proliferation rate of αβ- and γδ-T-cells was significantly reduced, whereas the cells from vaccinees showed no significant difference. In order to estimate the capacity for the production of inflammatory cytokines, the generation of IL-6 by isolated monocytes was determined by ELISA assays. The results indicated that monocytes from vaccinees had capacity for IL-6 production which was even higher than from healthy controls. In contrast, monocytes from measles patients showed a significantly reduced capacity for IL-6 production. In conclusion, the results demonstrate that during the course of a measles disease and after vaccination a variety of important immunological parameter changes and that remarkable differences in reaction pattern of the immune system exist in measles patients versus vaccinees.
KW  - Masern
KW  - Infektion
KW  - Impfung
KW  - Immunsuppression
KW  - PBMC
KW  - measles
KW  - infection
KW  - vaccination
KW  - immunosuppression
KW  - PBMC
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-23293
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bahlo, Angela
T1  - Immunisierungsstrategien gegen Prionenerkrankungen und Untersuchungen zur Prionen-induzierten Neurodegeneration
T1  - Immunization strategies to prevent prion diseases and mechanisms of prion-induced neurodegeneration
N2  - Prionenerkrankungen oder Transmissible Spongiforme Enzephalopathien (TSEs) sind übertragbare Krankheiten, zu denen die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (CJD) beim Menschen, Scrapie bei Schafen und die Bovine Spongiforme Enzephalopathie (BSE) bei Rindern gehören. Der infektiöse Erreger (PrPSc) besteht dabei aus einer abnormalen Form des zellulären Prion-Proteins (PrPC) und unterscheidet sich von dieser nur in der Proteinstruktur. Ein Hauptproblem bei der Entwicklung von aktiven Immunisierungsstrategien gegen Prionenerkrankungen besteht in der fehlenden Reaktion des Immunsystems auf das ubiquitär exprimierte Selbst-Antigen PrPC, welche auf einer Immuntoleranz gegen das körpereigene Protein beruht. In dieser Arbeit wurde ein transgenes Mausmodell für aktive Immunisierungsexperimente verwendet. Diese transgenen Tiere exprimieren Hamster-PrPC (HaPrP) unter der Kontrolle des Neuronen-spezifischen Enolase-Promotors (NSE) ausschließlich im Nervensystem auf einem Prnpo/o-Hintergrund. Durch die Verwendung eines „artfremden“ Proteins (rekombinantes Maus-PrP) gegen endogenes Hamster-PrP als Vakzine sollte die Immunogenität des Proteins verstärkt werden. Zusätzlich wurde für die Immunisierungen ein Fusionsprotein aus Maus-PrP und einem T-Helferepitop des Tetanustoxins (P30) eingesetzt. Als Adjuvanz diente das bakterielle DNA-Motiv CpG-1826, welches die Fähigkeit besitzt T-und B-Lymphozyten direkt zu stimulieren und die Sekretion von Interleukinen zu induzieren. Die Immunisierungen erfolgten subkutan und wurden monatlich durchgeführt. Nach jedem Boost wurden die Blutseren auf Antikörper sowohl gegen Maus-PrP als auch gegen Hamster-PrP untersucht. Neben der Analyse der humoralen Immunantwort mittels ELISA, Westernblot und FACS, wurden die Seren der immunisierten Mäuse auf ihre Fähigkeit getestet, die Prionenreplikation in vitro zu inhibieren. Mit der gewählten Immunisierungsstrategie war es mit beiden Proteinen möglich, hohe Antikörperantworten sowohl gegen Maus- als auch gegen Hamster-Prion-Protein zu induzieren. In Zellkultur waren die Seren in der Lage, signifikant den PrPSc-Gehalt zu reduzieren. Die immunisierten Mäuse wurden mit Hamsterprionen infiziert, um den Einfluss der induzierten Antikörper auf den Verlauf der Krankheit zu untersuchen. Nach Immunisierung mit PrP-P30 zeigten die Mäuse gegenüber mit Ovalbumin-behandelten Kontrolltiere eine signifikant verlängerte Inkubationszeit von ca. 30%. Im Gegensatz dazu konnte nach Immunisierung mit PrP ohne das zusätzliche T-Helferepitop keine Verlängerung in den Inkubationszeiten beobachtet werden. Abschließend wurde die Immunantwort in den immunisierten Tieren auf zellulärer Ebene mittels Proliferationsanalyse von T-und B-Lymphozyten untersucht. Dafür wurden Lymphozyten aus Milz und Lymphknoten der immunisierten NSEHa-Prnpo/o_Mäusen isoliert, ex vivo mit Maus-PrP bzw. Hamster-PrP stimuliert und auf die Proliferation von CD4-positiven oder CD8-positiven T-Lymphozyten untersucht. Durch die Analyse wurde gezeigt, dass es nach Immunisierung mit rek.PrP oder PrP-P30 zu keiner spezifischen Proliferation von T-Lymphozyten kam. Die beobachtete humorale Immunantwort scheint also unabhängig von einer spezifischen T-Zell-Immunantwort zu wirken. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass es möglich ist, durch die Wahl von geeigneten Immunisierungsstrategien, die Toleranz gegen das Selbstprotein PrP zu brechen. Sie stellen eine Grundlage für weitere Forschungsansätze dar, um prophylaktische Immunisierungen gegen Prionenerkrankungen in Zukunft zu realisieren. In einem weiteren Teil der Arbeit wurde die Funktion der apoptotischen Faktoren BAX und BCL-2 in der Prionen-induzierten Neurodegeneration in vivo untersucht. Dazu wurde neuroektodermales Gewebe aus BAX-/- und BCL-2-/- -Embryonen in das Gehirn von PrP-Knockout-Mäusen (Prnpo/o) transplantiert. Diese PrPC-defizienten Tiere sind nicht mit Prionen infizierbar und können PrPSc nicht propagieren. Nach Langzeitinfektion mit Mausprionen wurden die Transplantate histochemisch auf Prionenpathologie untersucht. Die typischen neuropathologischen Veränderungen waren dabei strikt auf das PrPC-positive Transplantat begrenzt. Zusätzlich wurden die Transplantate auf apoptotische Veränderungen untersucht und dabei TUNEL-Färbungen und aktivierte-Caspase-3 Färbungen durchgeführt. Es zeigten sich hierbei hinsichtlich Ausprägung und Stärke der Pathologie keine Unterschiede zwischen den BAX-bzw. BCL-2-Knockout Transplantaten und wildtypischen Transplantaten. Daraus konnte gefolgert werden, dass in diesem Modell weder BAX noch BCL-2 eine signifikante Rolle bei der Prionenpathogenese spielen. Die Ergebnisse aus diesem Teil der Arbeit leisten einen wichtigen Beitrag für das bessere Verständnis der durch Prionen-induzierten Neurodegeneration und sind für die Entwicklung von potentiellen therapeutischen Strategien hilfreich.
N2  - Transmissible spongiform encephalopathies (TSEs) are a group of fatal neurodegenerative disorders that affect animals as well as humans (Prusiner, 1997). The most prominent are Creutzfeldt-Jacob disease (CJD) in humans, bovine spongiform encephalopathy (BSE) in cattle, scrapie in sheep and goats and chronic wasting disease (CWD) in cervids. These diseases are characterized by the conversion of the cellular prion protein (PrPC) into the abnormally folded isoform termed PrPSc, which accumulates and represents the major component of infectious prions (Aguzzi and Polymenidou, 2004). The development of an effective PrP vaccine has been hampered by immunotolerance to the ubiquitously expressed endogenous PrPC and the immunization with recombinant PrP led only to weak antibody-responses against the protein in wildtype mice. Here, we tried to circumvent this problem experimentally by generation of anti-PrP immunity in hamster transgenic mice. These mice (NSEHa-Prnpo/o) express Hamster-PrP under the control of the neuron-specific enolase Promotor (NSE) exclusively in the nervous system on a Prnpo/o background (Race et al., 1995). To further enhance the immunogenic feature of the mouse Prion-Protein, we fused a T-Helper epitope of the tetanus toxin (P30) to the C-terminal end of the protein (Panina-Bordignon et al., 1989). This epitope has been successfully in the development of several anti-tumour vaccines (Hertz et al., 2001; Steinaa et al., 2008). For the immunization the recombinant mouse Prion-Protein (PrP) as well as the fusion construct, called PrP-P30, was used. The bacterial DNA-Motif CpG-1826 was co-injected as an adjuvant, known as a direct stimulator of T-and B-cells and to have the ability to induce the secretion of interleukins (Krieg, 2002). The immunization was performed monthly and the sera were analysed after every boost for the presence of antibodies against Mouse- and Hamster-PrP. Beside the analysis of the humoral response via ELISA, Westernblot and FACS, the sera of the immunized mice were tested for their ability to inhibit prion replication in vitro. With the selected immunization strategy it was possible to induce a high antibody response both against Mouse-PrP as well as against Hamster-PrP. In the cell culture assay with prion-infected cells a significant decrease of the PrPSc level was observed. Furthermore the immunized animals were inoculated with Hamster prions to assess the efficiency of the induced antibodies to prolong the incubation time of the disease. With the introduction of the T-Helper epitope P30 it was possible to prolong the survival time of the treated animals about 30%, in comparison to the animals receiving only PrP without P30 or control animals, which were treated with Ovalbumin, respectively. A second group of transgenic mice was immunized to investigate the cellular immune response by proliferation assays. Towards this, lymphocytes of spleen and lymph nodes of the immunized animals were isolated and stimulated ex vivo with either mouse- or hamster-PrP. This analysis showed that the induced humoral immune response was independent of T-cells, because no specific proliferation of neither CD4- nor CD8-positive T-cells could be observed. In conclusion, the results clearly demonstrate that the possibility to break the self-tolerance against PrP by using appropriate vaccination strategies. It therefore might open a new avenue for the future development of prophylactic prion vaccines. In a second part of the work, the role of BAX and BCL-2 in prion-mediated neurodegeneration was characterized in vivo. BAX- and BCL-2- deficient neuroectodermal tissue was transplanted into the brain of Prnpo/o recipient mice. Mice devoid of PrPC (Prnpo/o) are resistant to prions and do not propagate the infectious agent (Bueler et al., 1993). After long-term infection with mouse scrapie prions, typical histopathological features of the disease, such as gliosis, spongiosis and PrPSc accumulation were examined with histochemical techniques in the engrafted brains and the pathological changes were restricted to the PrPC-expressing neurografts. Furthermore we perform TUNEL and active-Caspase 3 stainings for determination and detection of apoptotic changes in the neurografts. Regarding the strength and characteristics of prion pathology no differences were seen between BAX- and BCL-2-Knockout grafts in comparison to the wildtype tissue. In summary, these results demonstrate that neither BAX nor BCL-2, two major players of apoptosis, are necessary for prion-induced neurodegeneration. These results therefore contribute to a better understanding of the pathogenic mechanisms in prion diseases and are useful for the development of future therapeutical strategies.
KW  - Impfung
KW  - Apoptosis
KW  - Immuntoleranz
KW  - Prionen
KW  - Immunisierung
KW  - Neurografts
KW  - prions
KW  - immunization
KW  - tolerance
KW  - neurografts
KW  - apoptosis
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-28443
ER  - 
TY  - THES
A1  - Reinhart, Michael Christian
T1  - Enhancing mucosal B cell responses with all-\(trans\) retinoic acid
T1  - Verstärkung der humoralen Immunantwort an mukosalen Oberflächen mittels all-\(trans\) Retinsäure
N2  - Diarrheal diseases are a major cause of death in developing countries. Vaccinating against the causative pathogens could reduce mortality and morbidity in these countries. Unfortunately, only for some of the most common enteral pathogens are vaccines available. Some of these available vaccines have limitations in terms of effectiveness and duration of protection. There is therefore an urgent need to develop new vaccine strategies that can generate protection against enteral pathogens. 
The presence of all-trans retinoic acid (ATRA) during lymphocyte maturation is known to imprint a phenotype on lymphocytes that enables them to home to the intestines. Additionally, ATRA is known to play a role in B cell class switch to IgA, which is the dominant immunoglobulin in the intestines. 
The aim of this study was therefore to investigate whether the addition of all-trans retinoic acid (ATRA) or a retinoic acid receptor agonist (AM80) to a parenteral vaccination could provide protection at the intestinal mucosa against enteric pathogens. 
C57BL/6 mice received s.c. priming and boosting immunizations with Ovalbumin followed by several s.c. injections with either ATRA, AM80 or the respective solvent as control substance. Feces, serum, saliva and vaginal lavage samples were collected and analyzed by ELISA for detection and relative quantification of antigen-specific antibodies. B cell populations in the draining lymph nodes were investigated after immunization using flow-cytometry. Antigen-specific antibodies producing cells were visualized in the small intestine of vaccinated animals using two-photon microscopy. 
Animals that were vaccinated and were exposed to AM80, and to a lesser extent ATRA exposed mice, had higher serum, fecal, saliva and vaginal lavage antigen-specific IgA titers when compared to animals that were vaccinated but did not receive ATRA/AM80. Antigen-specific IgG titers were not altered in any of the investigated tissues. In the draining lymph nodes, IgA+ and IgG+ B cells were increased after vaccination and AM80 exposure at several time points within 14 days after vaccination. Antigen-specific IgA+ cells were found in the small intestine of immunized and AM80-exposed but not control substance-exposed mice. 
These results suggest that the addition of ATRA or AM80 to parenteral vaccine formulations increases the abundance of antigen-specific antibodies at mucosal surfaces, and therefore have the potential to generate protective antibody titers at those mucosal surfaces.
N2  - In Entwicklungsländern sind Durchfallerkrankungen noch heute eine Haupttodesursache. Impfungen gegen die Erreger dieser Erkrankungen könnten dort Morbidität und Mortalität reduzieren. Jedoch sind nicht einmal für alle der häufigsten Erreger von Durchfallerkrankungen weltweit Impfstoffe verfügbar. Zudem gibt es bei einigen verfügbaren Impfstoffen Einschränkungen bezüglich Dauer des Impfschutzes und Effektivität der Impfung.
Es ist bekannt, dass die Anwesenheit von all-trans Retinsäure (auch Tretinoin oder ATRA) während der Lymphozytenreifung einen intestinalen Phänotyp vermittelt. Weiterhin spielt ATRA eine Rolle beim Ig-Klassenwechsel der B-Lymphozyten zu IgA, dem dominanten Immunglobulin im Gastrointestinaltrakt.
Ziel dieser Arbeit ist es, herauszufinden ob der Zusatz von ATRA oder eines Agonisten des Retinsäurerezeptors (AM80) zu parenteral applizierten Impfungen einen Impfschutz gegen Erreger im Verdauungstrakt aufbauen kann.
C57BL/6 Mäuse erhielten eine subkutane Impfung mit Ovalbumin sowie zeitlich versetzt eine subkutane Booster-Impfung. Außerdem wurden mehrere Injektionen mit ATRA oder AM80 oder den jeweiligen Lösungsmitteln als Kontrollsubstanzen durchgeführt. Kot-, Serum-, Speichelproben und Proben vaginaler Spülung wurden mittels ELISA auf Antigen-spezifische Antikörper untersucht. Außerdem wurden die die Impfstelle drainierenden Lymphknoten hinsichtlich Ihrer B-Lymphozyten Populationen mittels Durchflusszytometrie untersucht. Weiterhin wurden Zellen, die Impfantigen-spezifische Antikörper produzieren, im Dünndarm geimpfter Tiere mittels Zwei-Photonen-Mikroskopie dargestellt.
Es konnte gezeigt werden, dass die Tiere, die neben dem Impfantigen auch AM80 oder ATRA subkutan erhielten, sowohl in Kot-, Serum- und Speichelproben, als auch in Proben vaginaler Spülung höhere Impfantigen-spezifische IgA-Titer aufwiesen als Kontrolltiere, welche anstatt AM80 oder ATRA nur das jeweilige Lösungsmittel erhielten. Hingegen wurde zwischen den Experimentalgruppen kein Unterschied in den Impfantigen-spezifischen IgG-Titern festgestellt. In den die Impfstelle drainierenden Lymphknoten konnte ein relativer und absoluter Anstieg der IgA+ und IgG+ B-Lymphozyten nach Impfung und subkutanen Gaben von AM80 im Vergleich zu Kontrolltieren festgestellt werden. Im Dünndarm geimpfter Tiere, die auch subkutan AM80 erhielten, konnten Impfantigen-spezifische IgA+ Zellen festgestellt werden.
Die hier vorgestellten Ergebnisse weisen darauf hin, dass der Zusatz von AM80 oder ATRA zu parenteral applizierten Impfungen zu erhöhten Titern von Impfantigen-spezifischem IgA auf mukosalen Oberflächen führt. Diese Antikörper können potentiell eine protektive Funktion im Rahmen von Durchfallerkrankungen oder anderen Erkrankungen mit mukosalem Infektionsfokus ausüben.
KW  - Impfung
KW  - ATRA
KW  - mukosale Immunantwort
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-292920
ER  -