Charakterisierung der Ficolin-B Expression in Immunzellen

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	10 February 2012
Referee:	Prof. Dr. Daniela Männel and Prof. Dr. Bernd Salzberger
Date of exam:	27 January 2012
Institutions:	Medicine > Lehrstuhl für Immunologie
Keywords:	Ficolin-B, Ficolin, innate immunity, angeborene Immunität
Dewey Decimal Classification:	600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	23364

Abstract (German)

Das angeborene Immunsystem verfügt über verschiedene Erkennungs- und Effektormechanismen, die einen wichtigen Beitrag für den Erfolg des gesamten Systems darstellen. Einer davon ist die Identifizierung pathogenspezifischer Strukturen, die u.a. über pattern recognition molecules (PRM) erfolgt, zu denen auch die Ficoline gehören. Dabei handelt es sich um Proteine, die sowohl kollagen- als auch ...

Abstract (German)

Das angeborene Immunsystem verfügt über verschiedene Erkennungs- und Effektormechanismen, die einen wichtigen Beitrag für den Erfolg des gesamten Systems darstellen. Einer davon ist die Identifizierung pathogenspezifischer Strukturen, die u.a. über pattern recognition molecules (PRM) erfolgt, zu denen auch die Ficoline gehören.
Dabei handelt es sich um Proteine, die sowohl kollagen- als auch fibrinogenartige Domänen besitzen und mit letzterer allesamt an N-Acetyl-D-Glucosamin (GlcNAc) binden können. Im Menschen konnten bisher 3 verschiedene Ficoline detektiert werden, während Mäuse Ficolin-A (als Plasmaficolin) und Ficolin-B (als Nicht-Plasmaficolin) bilden.
Ficolin-B mRNA wird in adulten Mäusen in Milz und Knochenmark exprimiert, in letzterem in Zellen der myeloischen Reihe. Das Protein konnte bisher nur in Peritonealmakrophagen nachgewiesen werden und im Gegensatz zu den anderen humanen und murinen Ficolinen konnte keine Aktivierung des Komplementsystems gezeigt werden.
Um Informationen über die Funktion von Ficolin-B zu erhalten, sollte nun genauer gezeigt werden, in welchen Zellen der myeloischen Reihe Ficolin-B mRNA exprimiert wird und wie sich die Expression während Zelldifferenzierung, -reifung und -Stimulierung verändert.
Dazu wurden aus Knochenmarkzellen Makrophagen (BMM) und unreife dendritische Zellen (BMDC) kultiviert und die mRNA-Expression mittels reverser Transkription und Real-Time-PCR dargestellt. Neutrophile Zellen wurden aus Östrogen-abhängigen Hoxb8-Neutrophilen-Vorläuferzellen gewonnen und gleichfalls während ihrer Differenzierung auf ihre mRNA-Expression hin getestet. Zugleich wurde die Differenzierung der Neutrophilen mittels FACS-Analysen nachverfolgt und auch lichtmikroskopisch dargestellt. In weiteren Versuchen wurden die ausdifferenzierten Zellen unterschiedlich stimuliert und der Einfluss auf die Ficolin-B mRNA-Expression untersucht. Ferner wurden BMDC mit dem FACS-Zellsortierungssystem in Populationen unterschiedlicher Reifegrade eingeteilt und einzeln mittels Standard- und Real-Time-PCR auf ihren Ficolin-B mRNA-Gehalt hin getestet. Ebenso wurde mit Milzmakrophagen verfahren.
Dabei zeigte sich, dass BMDC und BMM weniger Ficolin-B mRNA exprimieren als Knochenmarkzellen und die Expression während der Kulturzeit abnimmt. Ebenso konnte eine Reduktion der Expression nach Stimulierung der Zellen gesehen werden, und auch reife BMDC und Milzmakrophagen exprimieren weniger Ficolin-B mRNA als die unreiferen Zellen. Bei den Untersuchungen an neutrophilen Zellen zeigte sich ein starker Anstieg der Expression in der Mitte der Differenzierungsvorgänge und ihre Stimulierung konnte eine Steigerung der Ficolin-B mRNA-Expression auslösen. Daraus ergibt sich, dass Ficolin-B in den verschiedenen Immunzellen eine unterschiedliche Funktion ausüben könnte, wobei selbst eine Funktion in der Zelldifferenzierung möglich erscheint.

Translation of the abstract (English)

Ficolins are pattern recognition molecules (PRM), which can identify certain pathogen associated structures. They are characterized by a collagen- and a fibrinogen-like domain. The fibrinogen-like domain binds to N-acetyl-glucosamine (GlcNAc). While in humans 3 types of Ficolins are known, there are two types of ficolins in rodents: Ficolin-A (serum-type protein) and Ficolin-B (non-serum-type ...

Translation of the abstract (English)

Ficolins are pattern recognition molecules (PRM), which can identify certain pathogen associated structures. They are characterized by a collagen- and a fibrinogen-like domain. The fibrinogen-like domain binds to N-acetyl-glucosamine (GlcNAc). While in humans 3 types of Ficolins are known, there are two types of ficolins in rodents: Ficolin-A (serum-type protein) and Ficolin-B (non-serum-type protein). Ficolin-B mRNA is expressed in adult mice in spleen, bone marrow and myeloid cells. The protein has been localized in lysosomes of activated peritoneal macrophages, but was not been shown to activate the complement system.
In this work it was shown what type of myeloid cells express Ficolin-B and how expression alters during differentiation, maturation and activation.
Bone marrow derived macrophages (BMM) and dendritic cells (BMDC) were cultivated and their mRNA Expression was shown by reversed transcription PCR and real-time PCR during cultivation. The same was done for estrogen-dependent HOXB8 progenitor cells of polymorphonuclear neutrophils (PMN). The differentiation was also shown by FACS-analysis.
The different cells were stimulated to study the effect on Ficolin-B expression.
Furthermore BMDCs where sorted by degree of maturation through FACS analysis and their Ficolin-B expression was shown. The same was done in macrophages of the spleen.
It could be shown, that BMDC and BMM express less Ficolin-B mRNA than bone marrow cells. The Expression also decreases during culture time. After stimulation expression deceases even more, as it is during maturation of macrophages of the spleen and dendritic cells.
During differentiation of PMN expression increases and peaks on day 3. After stimulation it raised again.
Therefore Ficolin-B seems to play different rolls in immune cells.

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