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Die Rolle von B-Zellen und bakteriellen Antigenen bei der Induktion von Autoimmunität in einem Infektionsmodell der Primären Biliären Zirrhose (PBZ)

Subject Area Immunology
Term from 2010 to 2014
Project identifier Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 163783336
 
Final Report Year 2015

Final Report Abstract

Die Primäre Biliäre Zirrhose (PBZ) ist klinisch durch die Zerstörung von intrahepatischen kleinen Gallengängen durch T-Zellen und durch das Auftreten von Autoantikörpern gekennzeichnet, die an die E2 Untereinheit des Pyruvat Dehydrogenase Komplexes (PDC-E2) in Mitochondrien binden. Patienten mit PBZ wiesen chronische Serumimmunreaktionen gegen das ubiquitäre Alphaproteobakterium Novosphingobium aromaticivorans (N. aro) auf, welches eine bis zu 1000-fach größere Homologie mit der immundominanten Region von menschlichem PDC-E2 aufweist als irgendein anderer Mikroorganismus, der bis jetzt untersucht wurde. Aufgrund dieser klinischen Vordaten hatten wir ein neuartiges infektionsinduziertes Mausmodell der PBZ etabliert, in welchem eine Infektion von genetisch suszeptiblen Mausstämmen mit N. aro Leberläsionen und anti-PDC-E2 Antikörper Antworten auslöst, welche mit der menschlichen Erkrankung vergleichbar sind. Um zu untersuchen, ob das konservierte PDC-E2 Homolog von N. aro im Rahmen eines molekularen Mimikrie für die Induktion der anti-PDC-E2 Antikörper Antworten und die Entwicklung von pathogenen, kreuzreagierenden T und B Zellen im Mausmodell verantwortlich ist, hatten wir durch homologe Rekombination im Rahmen unseres DFG Antrages eine N. aro Mutante hergestellt, die das bakterielle PDC-E2 Homolog nicht mehr exprimierte. Mit dieser N. aro Mutante infizierte Mäuse wiesen jedoch überraschenderweise ebenfalls anti-PDC-E2 Antikörper Antworten und Leberläsionen auf. Obwohl neben molekularem Mimikrie auch eine Verschiebung an relevanten pathogenetischen Antigenen hätte auftreten können, erwiesen sich die anti-PDC-E2 Antikörper aufgrund weiterer, auch von anderen Forschungsgruppen durchgeführter Studien als nicht spezifisch. Daher haben mit Hilfe der DFG-Mittel auch den Einfluss von bestimmten Punktmutationen in verschiedenen Signaltransduktionsmolekülen auf den Phänotyp von NKT Zellen untersucht. So konnten wir zum Beispiel eine Punktmutation in der SH2 Domäne des Adaptorproteins slp-76 identifizieren, die eine Gewebeumverteilung und verringerte TZR Reaktivität von NKT Zellen induziert. Da die Gewebeumverteilung in diesen Mäusen mit der slp-76-Mutation zudem mit einer stark veränderten Expression verschiedener Integrine auf NKT Zellen einherging, lässt sich mit Hilfe dieser Mäuse der Effekt des NKT Zell-Liganden α-GalCer auf die Migration bzw. Adhäsion von NKT Zellen im Gewebe sehr gut untersuchen, zumal α-GalCer ja als Adjuvans in verschiedenen Vakzinationsstudien verwendet wird. Desweiteren lässt sich mit Hilfe dieser Mäuse klären, inwiefern ein veränderter NKT Zellphänotyp die B Zellantwort beeinflusst, da slp-76 ja nicht in reifen B Zellen exprimiert wird. Da die Interaktion von NKT und B Zellen einen unserer Forschungsschwerpunkte darstellt, vorallem im Hinblick auf eine Impfstoffentwicklung mit der Rolle des NKT Zell-Liganden α-GalCer als Adjuvans, planen wir die Interaktion von NKT und B Zellen in diesen genetischen Modellen zu testen. Zu diesem Zweck stehen uns verschiedene Glykolipidkonjugate sowie genetische Mausmodelle zu Verfügung.

Publications

  • Involvement of interleukin-18 in the pathogenesis of human eosinophilic esophagitis. Clin. Immunol. 2015 [Epub ahead of print]
    Niranjan R., Rajavelu P., Ventateshaiah S.U., Shukla J.S., Zaidi A., Mariswamy S.J., Mattner J., Fortgang I., Kowalczyk M., Balart L., Shukla A., Mishra A.
  • Genetic susceptibility to autoimmune liver disease. World J. Hepatol. 2011. 3: 1-7
    Mattner J.
  • Identification of Cd101 as a susceptibility gene for Novosphingobium aromaticivorans-induced liver autoimmunity. J. Immunol. 2011. 187: 337-349
    Mohammed, J.P., Fusakio, M.E., Rainbow, D.B., Moule, C., Fraser, H.I., Clark, J., Todd, J.A., Peterson, L.B., Savage, P.B., Wills-Karp, M., Ridgway, W.M., Wicker, L.S., Mattner, J.
  • Impact of microbes on autoimmune diseases. Arch. Immunol. Ther. Exp. 2013. 61: 175-186
    Danzer C., Mattner J.
  • Natural killer T (NKT) cells in autoimmune hepatitis. Curr. Opin. Immunol. 2013. 25: 697-703

    (See online at https://doi.org/10.1016/j.coi.2013.09.008)
  • Invariant natural killer T-cell neutralization is a possible novel therapy for human eosinophilic esophagitis. Clinical & Translational Immunology. 2014. 3: e9
    Rayapudi, M., Rajavelu P., Zhu, X., Kaul, A., Niranjan, R., Dynda, S., Mishra, A., Mattner, J., Zaidi, A., Dutt, P., Mishra, A.
    (See online at https://doi.org/10.1038/cti.2013.13)
  • Mechanisms of autoimmune liver disease. Discov. Med. 2014. 18: 255-63
    Baier J.L., Mattner J.
  • Allergen-induced Interleukin-18 promotes experimental eosinophilic oesophagitis in mice. Immunol. and Cell Biol., 93,10, November 2015, Pages 849-857
    Dutt P., Shukla J.S., Ventateshaiah S.U., Mariswamy S.J., Mattner J., Shukla A., Mishra A.
    (See online at https://doi.org/10.1038/icb.2015.30)
 
 

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