Analyse der Helicobacter pylori-induzierten Immunantwort im Immunisierungs- und Infektionsmodell von Meriones unguiculatus

URN to cite this document:: urn:nbn:de:bvb:355-epub-236592
DOI to cite this document:: 10.5283/epub.23659

Denk, Stefanie

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Date of publication of this fulltext: 05 Apr 2012 12:27

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Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	5 April 2012
Referee:	PD Dr. Wulf Schneider
Date of exam:	26 January 2012
Institutions:	Medicine > Lehrstuhl für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene
Interdisciplinary Subject Network:	Not selected
Keywords:	Helicobacter, Immunantwort, Gerbil, Meriones, Infektion, Immunisierung, CpG, GpG, DC, Cholera-Toxin
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 570 Life sciences 600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	23659

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Abstract (German)

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Helicobacter pylori ist ein humanpathogenes Bakterium, das den menschlichen Magen kolonisiert und dadurch die Ausbildung einer Immunantwort des Wirts induziert. Diese wird hauptsächlich von T-Helfer-Zellen (Th) beeinflusst, die eine Prägung vom Typ Th1 auszeichnet. Charakteristisch für diese Art der Immunantwort ist die Bildung proinflammatorischer Zytokine mit dem Leitzytokin IFN-gamma. Doch trotz dieser Reaktion des Immunsystems kommt es normalerweise zu einer lebenslangen Persistenz des Bakteriums. Die auftretende Immunantwort ist also nicht in der Lage, eine effektive Eradikation von H. pylori zu erreichen.
In der vorliegenden Arbeit wurde eine Vielzahl immunologischer Parameter während einer Infektion mit H. pylori im Tiermodell von Meriones unguiculatus (Gerbil) analysiert und mit auftretenden histopathologischen Veränderungen der Magenschleimhaut korreliert. Bei diesen Tieren kommt es, z.B. im Gegensatz zu Mäusen, durch eine Infektion mit H. pylori schon nach kurzer Zeit zu einer sehr starken Ausprägung von Entzündungserscheinungen im Magen. Durch die Verabreichung von immunstimulatorischen Substanzen sollte die durch das Bakterium hervorgerufene Reaktion des Immunsystems gezielt modifiziert werden.
Dazu wurde im ersten Versuchsteil der Einfluss von Oligodeoxynukleotiden (ODNs) mit bestimmten bakteriellen Sequenzmotiven untersucht. Während die Verabreichung von CpG-ODNs zu einer Th1-geprägten Immunantwort führt, kann der Austausch von nur einer Base von C zu G die Aktivierung von Th1-T-Zellen inhibieren. Im zweiten Versuchsteil wurde der Einfluss von immunstimulatorisch wirksamen Adjuvanzien untersucht. Während Cholera-Toxin (CT) als starkes Th2-Adjuvanz bekannt ist, führen CpG-ODN und H. pylori-Lysat zu einer Th1-geprägten Reaktion des Immunsystems. Im dritten Versuchteil wurde ein Immunisierungsansatz mit Dendritischen Zellen analysiert. Dendritische Zellen (DCs) spielen eine wichtige Rolle in der initialen Phase einer Immunantwort, indem sie Antigene aufnehmen und an ihrer Oberfläche anderen Zellen des Immunsystems präsentieren. Daher sind sie eine zentrale Komponente in der initialen Phase einer H. pylori-Infektion.
Zusammenfassend wurden in dieser Arbeit detaillierte immunologische und histologische Vorgänge im Gerbil-Tiermodell bei einer Infektion mit H. pylori und die Auswirkungen durch die Verabreichung immunstimulatorischer Substanzen analysiert. Insgesamt konnte dadurch ein wesentlicher Beitrag zum besseren Verständnis der durch eine Infektion mit H. pylori ausgelösten Immunantwort geleistet werden.

Translation of the abstract (English)

Helicobacter pylori is a human pathogenic bacterium which colonizes the human stomach and thereby induces an immune response within the host which is mainly influenced by T helper cells of type TH1. The induction of proinflammatory cytokines, including the main cytokine IFN-gamma, is characteristic for such an immune response. But despite this reaction of the immune system, normally the bacterium persists for life. The occurring Immune response is not able to effectively eradicate H. pylori.
In the present study, a large number of immunological parameters during an infection with H. pylori in the animal model of Meriones unguiculatus (Gerbil) were analyzed and correlated with arising histopathological alterations of the gastric mucus. In those animals after a short time, in contrast to mice, an infection with H. pylori results in a strong expression of inflammation in the stomach. The reaction of the immune system should be specifically modified by administration of immunostimulatory substances.
In the first trial the influence of Oligodeoxynucleotides (ODNs) with specific bacterial sequences was analyzed. The administration of CpG-ODNs causes a TH1-dominated immune response while the exchange of one base from C to G may inhibit the activation of Th1-T cells. In the second trial the influence of immune stimulatory adjuvants was studied. Whereas Cholera Toxin (CT) is known as a potent Th2 adjuvant, CpG-ODN and H. pylori lysate induce a TH1-shaped reaction of the immune system. For the third trial an immunization approach with Dendritic cells was analyzed. Dendritic cells play an important role in the initial phase of the immune response. They phagocyte antigens and present them to other cells of the immune system. Thus they are a central component in the initial phase of an H. pylori infection.
In summary, detailed histological and immunological processes in the Gerbil animal model during an infection with H. pylori and the impact of administration of immunostimulatory substances were analyzed. Overall, this work is an essential contribution to a better understanding of the immune response induced by an infection with H. pylori.

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