Abstract (English)
The innate immune system contributes day by day to the elimination of invading pathogens. The lectin pathway of the complement system is initiated when mannose-binding-lectin (MBL) or ficolins interact with MASP-2.
The aim of the present work was to characterize the mouse FcnB and define its function in the innate immune system and especially its role in the complement activation.
Results from ...
Abstract (English)
The innate immune system contributes day by day to the elimination of invading pathogens. The lectin pathway of the complement system is initiated when mannose-binding-lectin (MBL) or ficolins interact with MASP-2.
The aim of the present work was to characterize the mouse FcnB and define its function in the innate immune system and especially its role in the complement activation.
Results from this thesis revealed that immature macrophages and dendritic cells as well as PMN express mouse FcnB (immature myeloid cells). While inflammatory stimuli can clearly enhance the FcnB expression in PMN no further enhancement was observed in mature macrophages or dendritic cells from bone marrow cultures of wild type mice, but was also seen in dendritic cells derived from mice that lack TNFR2.
Previous results from our group (Runza et al., 2006) were supported by demonstrating the presence of FcnB on protein level in lysates of PMN, bone marrow-derived macrophages and dendritic cells, using newly generated monoclonal antibodies specific for mouse FcnB. In native PMN from Balb/c mice FcnB was localized in lysosomal granules similarly as previously found for peritoneal macrophages (Runza et al., 2006). In addition, in serum from Balb/c mice FcnB was detected.
Further, binding properties of FcnB to various ligands were investiagted in this thesis. Our results indicate that FcnB might act as a potent pattern recognition molecule by recognizing sialic acid (present in the glycoprotein fetuin), DNA (potentially a target in dying cells) and chitin (potentially a target in fungi). The fact that FcnB binds to DNA shown in this thesis might be of importance concerning the finding that PMN have stored FcnB and produce NET structures upon stimulation, which contain DNA. Furthermore, recombinant FcnB bound to various strains of GBS and to serotype T-5 of S. aureus.
One major function of ficolins is their interaction with MASP-2 what subsequently leads to the activation of the lectin pathway. In this thesis it was demonstrated for the first time that also mouse FcnB is able to activate the lectin pathway. Contradictory results regarding the role of mouse FcnB within the complement system are probably due to different oligomerization forms of the used FcnB.
All results obtained during this work lead to the conclusion that mouse FcnB plays a role in the innate immune system, serving as a pattern recognition molecule for the detection of microorganisms and activating the complement system by binding to MASP-2, like the other ficolins or MBL.
Translation of the abstract (German)
Das angeborene Immunsystem trägt Tag für Tag dazu bei, eindringende Pathogene zu beseitigen. Der Lektin-Weg des Komplement Systems wird eingeleitet wenn Mannose-Binding-Lektin (MBL) oder Ficoline mit MASP-2 interagieren. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Charakterisierung von Maus-Ficolin-B und das Bestimmen seiner Funktion im angeborenen Immunsystem, insbesondere seine Rolle in der ...
Translation of the abstract (German)
Das angeborene Immunsystem trägt Tag für Tag dazu bei, eindringende Pathogene zu beseitigen. Der Lektin-Weg des Komplement Systems wird eingeleitet wenn Mannose-Binding-Lektin (MBL) oder Ficoline mit MASP-2 interagieren. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Charakterisierung von Maus-Ficolin-B und das Bestimmen seiner Funktion im angeborenen Immunsystem, insbesondere seine Rolle in der Komplement-Aktivierung.
Die Ergebnisse dieser Arbeit konnten zeigen, dass unreife Makrophagen und dendritische Zellen, sowie PMN Maus-Ficolin-B exprimieren. Durch Stimulation konnte deutlich die Expression von Ficolin-B in PMN erhöht werden, wohingegen keine weitere Verstärkung beobachtet werden konnte in reifen Makrophagen und dendritischen Zellen aus Knochenmarkskulturen von Wildtyp Mäusen. Eine Erhöhung der Expression war jedoch auch zu beobachten, wenn dendritische Zellen aus Mäusen generiert worden, denen TNFR2 fehlt.
Frühere Ergebnisse aus unserer Gruppe ( Runza et al., 2006) wurden dadurch unterstützt, dass Ficolin-B auf Protein-Ebene in Lysaten von PMN, Knochenmarks-generierten Makrophagen und Knochenmarks-generierten dendritischen Zellen mittels neu generierter monoklonaler Antikörper gegen Maus-Ficolin-B nachgewiesen wurde.
Ficolin-B wurde in lysosomalen Granula von nativen PMN aus Balb/c Mäusen lokalisiert, ähnlich dem was für peritonealen Makrophagen gezeigt wurde (Runza et al., 2006). Zusätzlich wurde Ficolin-B im Serum von Balb/c Mäusen detektiert.
Desweiteren wurden Bindungsstudien in dieser Arbeit durchgeführt. Die Ergebnisse deuten daraufhin, dass Ficolin-B als fähiges “Pattern-recognition” Molekül fungieren könnte, durch das Erkennen von Sialinsäure (Bestandteil des Glykoproteins Fetuin), DNA (auf toten Zellen) und Chitin (ein Bestandteil von Pilzen). Der Umstand das Ficolin-B an DNA bindet könnte interessant sein, da PMN Ficolin-B speichern und dadurch das PMN nach Stimulierung NET Strukturen bilden, welche DNA enthalten. Ebenso konnte gezeigt werden, das rekombinantes Ficolin-B an verschiedene GBS Serotypen bindet und an einen Serotyp von S. aureus.
Eine der Hauptfunktionen von Ficolinen ist ihre Interaktion mit MASP-2, was im folgenden zur Aktivierung des Lektin-Weges führt. In dieser Arbeit konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass auch Maus-Ficolin-B fähig ist, den Lektin-Weg zu aktivieren. Widersprüchliche Ergebnisse bezüglich der Rolle von Maus-Ficolin-B innerhalb des Komplement Systems sind möglicherweise zurückzuführen auf unterschiedliche Oligomerisierungsformen der jeweils verwendeten Ficolin-B.
Alle Ergbenisse dieser Arbeit führen zu der Schlussfolgerung, dass Maus-Ficolin-B eine Rolle als “pattern-recognition” Molekül im angeborenen Immunsystem spielt für die Erkennung von Mikroorganismen und in Folge dessen fähig ist das Komplement System zu aktivieren durch die Bindung an MASP-2, ebenso wie andere Ficoline oder MBL.
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