Neue Ansätze zur zellulären Charakterisierung von Autoimmunerkrankungen an Vollblut

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	20 November 2003
Referee:	Gerd (Prof. Dr. med.) Schmitz
Date of exam:	5 November 2003
Institutions:	Medicine > Lehrstuhl für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin Biology, Preclinical Medicine
Keywords:	Vollblut , Cytometrie , Aktivierung <Physiologie> , Diabetes mellitus , T-Zelle , Tetanustoxoid , T cell , tetanus toxoid
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 570 Life sciences
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	10137

Abstract (German)

Autoimmunerkrankungen stellen im Wechselspiel von antigenpräsentierenden Zellen und T-Zellen eine antigenspezifische Störung der T-Zellaktivierung bei einer gleichzeitigen Abweichung der Modulation des Überlebens der T-Zellen im Rahmen der Apoptoseregulation dar. In dieser Arbeit wurde ein Modellsystem etabliert, bei dem in Vollblut die Aktivierung der T-Lymphozyten durch den Stimulus ...

Abstract (German)

Autoimmunerkrankungen stellen im Wechselspiel von antigenpräsentierenden Zellen und T-Zellen eine antigenspezifische Störung der T-Zellaktivierung bei einer gleichzeitigen Abweichung der Modulation des Überlebens der T-Zellen im Rahmen der Apoptoseregulation dar.
In dieser Arbeit wurde ein Modellsystem etabliert, bei dem in Vollblut die Aktivierung der T-Lymphozyten durch den Stimulus Tetanustoxoid (TT) über die Hochregulation von definierten Aktivierungsantigenen im Durchflusszytometer gemessen wird. Die Optimierung von Versuchsparametern und Detektion dieser TT-aktivierten T-Zellen ergab eine spezifische und reproduzierbare Antwort, die auch bei einzelnen Peptiden des TT ohne zusätzliche Kostimulation gemessen werden kann. Eine Charakterisierung der aktivierten T-Lymphozyten identifizierte sie hauptsächlich als Teil des Immungedächtnisses.
Nach der Etablierung des Vollblutansatzes erfolgte seine Anwendung zur Detektion Glutaminsäuredecarboxylase (GAD)-reaktiver T-Zellen, die an der Pathogenese des Diabetes mellitus Typ I beteiligt sind. Die Stimulation mit einzelnen GAD-Peptiden ermöglichte bereits nach 72 h die Identifikation aktivierter T-Lymphozyten (0,5 - 1,5 %). Eine nachfolgende Pilotstudie mit stimulierten Blutproben von gesunden und erkrankten Probanden zeigte eine T-Zellaktivierung unabhängig vom Diabetes meist in Form einer Hochregulation von CD25.
Die Induktion der Apoptose (z. B. über CD95) in T-Zellen ist ein regulatorischer Gegenpart zur Begrenzung ihrer Aktivierung. Mithilfe zweier etablierter Ansätze konnte demonstriert werden, dass die Apoptose in T-Lymphozyten von Autoimmunpatienten mit Systemischem Lupus Erythematosus (SLE) oder Sjögrens Syndrom im Vergleich zu gesunden Probanden leichter induziert werden kann.
Eine parallele Charakterisierung seltener Leukozyten im Vollblut der Probanden ergab geringe Frequenzen an CD1d-spezifischen NK-T-Zellen mit reduzierten Zellzahlen für CD1c- und CD1d-exprimierenden Dendritischen Zellen bei den Autoimmunpatienten.

Translation of the abstract (English)

Autoimmune diseases represent an antigen-specific disturbance of T cell activation in the interaction between antigen-presenting cells and T cells in combination with a simultaneous abnormality in the modulation of T cell survival in the context of apoptosis regulation. In this thesis a model system was established, with which the activation of T lymphocytes by the stimulus tetanus toxoid (TT) ...

Translation of the abstract (English)

Autoimmune diseases represent an antigen-specific disturbance of T cell activation in the interaction between antigen-presenting cells and T cells in combination with a simultaneous abnormality in the modulation of T cell survival in the context of apoptosis regulation.
In this thesis a model system was established, with which the activation of T lymphocytes by the stimulus tetanus toxoid (TT) in whole blood is measured in the flow cytometer as the upregulated expression of defined activation antigens. The optimization of the assay parameters and the detection of these activated T cells resulted in a specific and reproducible response, which can be already measured with single peptides of TT, without any costimulation. The extended characterization of the activated T cells confirmed a reaction carried out by the immune memory.
After the development of the detection assay it was used for the identification of glutamic acid decarboxylase (GAD)-reactive T lymphocytes, which are involved in the pathogenesis of type I diabetes mellitus. The stimulation with single peptides of GAD for 72 h enabled the identification of activated T cells (0.5 to 1.5 %). A pilot study followed with blood samples of healthy donors and patients, and gave activated T cells, which upregulated mainly CD25, independently from type I diabetes.
The induction of apoptosis (e.g. by CD95) in T cells is a regulatory mechanism limiting T cell activation. Two apoptosis-inducing assays were implemented and showed that apoptosis could be induced more easily in T cells from autoimmune patients suffering from systemic lupus erythematosus (SLE) or Sjogren's syndrome compared with healthy donors.
A characterization of rare leukocytes was performed in parallel for blood samples of both groups and gave small frequencies of CD1d-specific NK-T cells accompanied by decreased absolute numbers of CD1c- and CD1d-expressing dendritic cells for autoimmune patients.

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