dc.contributor.author
Gerwien, Jens
dc.date.accessioned
2018-06-08T00:22:18Z
dc.date.available
2003-12-17T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/11847
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-16045
dc.description
Titelblatt und Inhaltsverzeichnis
1\. Einführung und Stand der Forschung 3
1.1 Das Immunsystem 3
1.2 T-Zellen 6
1.3 T-Zellsignale 10
1.4 Bakterielle Enterotoxine 14
1.5 Zytokinsignale 16
1.6 Allergie 22
2\. Aufgabenstellung und experimenteller Ansatz 24
3\. Material und Methoden 25
3.1 Reagenzien, Chemikalien, Puffer und Geräte 25
3.2 T-Zelllinien und T-Zellklone 27
3.3 Stimulation und Lyse von T-Zellen 29
3.4 Aggregationsversuche 31
3.5 Proliferationsversuche 31
3.6 Natriumdodecylsulfat-Polyakrylamid-Gelelektrophoese 32
3.7 Western Blot 33
3.8 Immunpräzipitation 35
3.9 Durchflußzytometrie 37
3.10 Enzyme-linked-immunosorbent Assay (ELISA) 38
3.11 RNAse Protektion Assay (RPA) 14
3.12 GeneChip Assay 40
4\. Ergebnisse. I. 42
4.1 Von Superantigenen induzierte T-Zellaggregation 42
4.2 Proliferationsverhalten 44
4.3 Von SEA induzierte Modulation der IL-2R Ketten 45
4.4 Von Superantigenen aktivierte Signalwege 48
4\. Ergebnisse.II. 52
4.5 SEA und Stat-Proteine 52
4.6 SEA und Zytokine 61
4.7 Stat3 und Zytokine 67
4.8 T-Zellen und IL-13-Reaktivität 70
4.9 IL-13 und von SEA induzierte Stat-Proteine 72
4.10 Superantigene und TH2-Faktoren 74
5\. Diskussion 77
5.1 Reaktivität von T-Zellen mit Superantigenen 77
5.2 Superantigene und Stat-Proteine 79
5.3 Superantigene und Zytokine 82
5.4 IL-13 und Stat-Proteine 86
5.5 Ausblick 90
6\. Ausblick 90
6.1 Literaturverzeichnis 91
6.2 Abkürzungen 112
6.3 Zusammenfassung 114
6.4 Summary in English 116
6.5 Lebenslauf 118
6.6 Publikationen 119
6.7 Danksagung 120
dc.description.abstract
Bakterielle Enterotoxine oder Superantigene werden neben anderen Krankheiten
mit Autoimmunerkrankungen, sowie mit Asthma und Allergie in Verbindung
gebracht. Der genaue Mechanismus der durch Superantigene induzierten Signale
in diesen Krankheiten ist jedoch noch nicht geklärt. Wir haben in der
vorliegenden Arbeit versucht, die durch Superantigene induzierten Signale in
humanen, alloaktivierten CD4+ T-Zellen zu analysieren. Aktivierte humane
T-Zellen besitzen MHC Klasse II Moleküle auf ihrer Oberfläche und machen damit
die zusätzliche Anwendung von antigenpräsentierenden Zellen unnötig.
Superantigene induzieren eine, von Adhäsionsmolekülen abhängige Aggregation
von humanen T-Zellen. Superantigene setzten die durch Zytokine induzierte
Proliferation von T-Zellen herab. Die durch PMA induzierte Proliferation wurde
jedoch verstärkt, sowie die Oberflächenexpression der einzelnen IL-2 Rezeptor
Ketten regulativ verändert. Die durch Superantigene induzierten Signale waren
von Ca2+-Signalen und src-Kinasen abhängig, da sie von Cyclosporin A und PP1
gehemmt werden konnten. Superantigene induzierten eine akkumulierende
Phosphorylierung an Serin und Tyrosin von Stat3 und Stat6, in einigen
T-Zelllinien sogar schon nach einigen Minuten. Die Aktivierung von Stat-
Proteinen unterschied sich deutlich von der durch Zytokine induzierten
Aktivierung von Stat-Proteinen. Durch Superantigene induziertes Stat3 war
nicht nur phosphoryliert, sondern auch biologisch aktiv und band sich an
verschiedene Promotorregionen. Mittels Superantigenmutanten konnte keine
funktionelle Abhängigkeit von einer der drei SEA-Bindungsstellen festgestellt
werden, und die durch Superantigene induzierte Aktivierung von Stat-Proteinen
erwies sich als abhängig von der Proteinbiosynthese. Superantigene induzierten
in verschiedenen T-Zellen Linien eine kräftige Produktion der TH 2-Zytokine
IL-5 und IL-13. Außerdem konnte IL-13 mit einem IL-13 Rezeptor-Molekül als das
Stat3- und Stat6-aktivierende Zytokin identifiziert werden. Wir zeigten hier
zum ersten Mal, dass humane CD4+ T-Zellen nach Inkubation mit SEA und einer
verstärkten Expression des IL-13 Rezeptors in der Lage waren, spezifisch auf
IL-13 zu reagieren. Neben den Zytokinen IL-5 und IL-13, sowie Stat6
induzierten Superantigene die Produktion des T2-spezifischen
Transkriptionsfaktors Gata3 und der Kostimulations-moleküle Ox40 und ICOS in
alloaktivierten humanen T-Zellen. Die vorliegende Arbeit erweitert unser
Wissen von der Funktionsweise der bakteriellen Enterotoxine. Die hier
erzielten Ergebnisse lassen einige Fragen offen und werfen darüber hinaus neue
Fragen auf. Die vorgestellten Daten können jedoch zur Erklärung der
Funktionsweise von Superantigenen in verschiedenen pathologischen Reaktionen
herangezogen werden. Die Ergebnisse weisen ebenfalls auch mögliche
therapeutische Ansatzpunkte zur Bekämpfung von Krankheiten hin, in denen
Superantigene eine Rolle spielen.
de
dc.description.abstract
Bacterial enterotoxins, or superantigens, have been implicated in the
pathogenesis of autoimmune diseases and atopic disorders. Hence, the mechanism
of how superantigens transmit their signals in those diseases is yet unknown.
In the work presented here, we try to investigate the superantigen-induced
signals in allo-activated, human CD4+ T cells. As activated human T cells do
express MHC II molecules, we were able to omit the usage of antigen presenting
cells in our experimental setup. The superantigen-induced T cell aggregation
was found to be dependent on adhesion molecules. Superantigens down regulated
the cytokine-induced T cell proliferation and up regulated the PMA-induced T
cell proliferation, as well as modulated the expression of the IL-2 receptor
chains. The superantigen-induced reactions were sensitive to Ca2+-signals and
src-kinases, as cyclosporin A and PP1 inhibited those signals. We found an
accumulating tyrosin and serin phosphorylation of Stat3 and Stat6, in some of
the tested T cell lines all ready after 1 minute. The Stat activation observed
here was different from an IL-2-induced Stat activation and resulted not only
in phosphorylated Stat proteins but in Stat proteins that were able to bind
different promoter regions and were biologic active. By using superantigen
mutants, we were unable to detect any significant functional differences
between the three SEA binding sites. The superantigen-induced Stat activation
was found to be dependent on de novo protein synthesis. Superantigen induced a
strong production of the TH2-cytokines IL-5 and IL-13 in different T cell
lines. By using a IL-13R-chimera, we identified IL-13 as the cytokine
responsible for activating Stat3 and Stat6 after superantigen incubation.
Here, we give first evidence that incubation with superantigen induced a up
regulation of the IL-13 receptor, resulting in a IL-13 responsiveness of human
CD4+ T cells. Besides IL-5, IL-13 and Stat6, we found that superantigen
induced activated human T cells to produce the TH H2-specific transcription
factor Gata3, as well as the co-stimulatory molecules Ox-40 and ICOS. We
presented here some new evidence on the function of bacterial enterotoxins.
Not all questions have been answered and new questions arose. The presented
data could help to explain some of the pathologic reactions of superantigens.
The results point to new therapeutic angles to strike on diseases were
superantigens have been implicated.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
signal transduction
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::570 Biowissenschaften; Biologie::570 Biowissenschaften; Biologie
dc.title
Die von bakteriellen Enterotoxinen induzierten Signale in humanen CD4+
T-Zellen
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. Ferdinand Hucho
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Niels Ødum (University Copenhagen)
dc.date.accepted
2001-12-14
dc.date.embargoEnd
2003-12-29
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-2003003292
dc.title.translated
Bacterial enterotoxin induced signals in human CD4+ T cells
en
refubium.affiliation
Biologie, Chemie, Pharmazie
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000001147
refubium.mycore.transfer
http://www.diss.fu-berlin.de/2003/329/
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000001147
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open access