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- URN zum Zitieren dieses Dokuments:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-581222
- DOI zum Zitieren dieses Dokuments:
- 10.5283/epub.58122
| Dokumentenart: | Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation) |
|---|---|
| Open Access Art: | Primärpublikation |
| Schriftenreihe der Universität Regensburg: | Dissertationsreihe Medizin |
| Datum: | 22 April 2024 |
| Begutachter (Erstgutachter): | Prof. Dr. Matthias Mack |
| Tag der Prüfung: | 9 April 2024 |
| Institutionen: | Medizin > Abteilung für Nephrologie |
| Stichwörter / Keywords: | IL-3 und COVID-19; IL-3 Rezeptor und COVID-19; T-Zellhyporeaktivität und COVID-19 |
| Dewey-Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin |
| Status: | Veröffentlicht |
| Begutachtet: | Ja, diese Version wurde begutachtet |
| An der Universität Regensburg entstanden: | Ja |
| Dokumenten-ID: | 58122 |
Zusammenfassung (Deutsch)
Primäres Ziel der Arbeit ist es, die Expression von IL-3 und seinem Rezeptor auf der Oberfläche von Immunzellen bei COVID-19 Patienten zu analysieren. Zu den untersuchten Immunzellen gehören Basophile Granulozyten, Neutrophile Granulozyten, plasmazytoide dendritische Zellen und Monozyten. Es soll ein potenzieller Zusammenhang von IL-3 Konzentration beziehungsweise IL-3 Rezeptorexpression und der ...
Zusammenfassung (Deutsch)
Primäres Ziel der Arbeit ist es, die Expression von IL-3 und seinem Rezeptor auf der Oberfläche von Immunzellen bei COVID-19 Patienten zu analysieren. Zu den untersuchten Immunzellen gehören Basophile Granulozyten, Neutrophile Granulozyten, plasmazytoide dendritische Zellen und Monozyten. Es soll ein potenzieller Zusammenhang von IL-3 Konzentration beziehungsweise IL-3 Rezeptorexpression und der Erkrankungsschwere SARS-CoV-2 infizierter Patienten untersucht werden. Zusätzliches Ziel ist es die T-Zellaktivität der Patienten zu beurteilen. Zudem werden die Konzentration von GM-CSF und IFN y betrachtet.
Untersuchungsmaterialien waren Vollblutproben von COVID-19 Patienten, sowie zu einem kleineren Teil PBMC-Proben der gleichen Patientengruppe. Von einigen Patienten konnten über einen längeren Zeitraum Blutproben gesammelt werden. Zudem wurde von gesunden Probanden Blut abgenommen, um eine Vergleichsbasis zu schaffen. Die Zellanalyse hinsichtlich der Rezeptorexpression und Zelltypisierung erfolgte durchflusszytometrisch, die Messung der Zytokinexpression mittels ELISA.
Für jeden Patienten wurden vier Vollblutansätze in FACS-Röhrchen, zwei unbeschichteten und zwei mit anti-CD3 beschichteten, zubereitet. In ein beschichtetes und ein unbeschichtetes wurde RPMI Medium gemixt mit anti-IL-3-Ak zu dem Vollblut gegeben, in das andere Paar reines RPMI Medium zum Blut hinzugefügt. Anschließend wurden die Ansätze für 24 h inkubiert.
Die PBMC-Versuchsreihe ist hauptsächlich Bestandteil der Arbeit von Charlotte Tiefenböck. Die Versuchsvorbereitung und Durchführung dazu ist in ihrer Ausarbeitung beschrieben. Die Vollblutansätze ermöglichen es, die Expression von IL-3 und seinem Rezeptor bei den Erkrankten im Vergleich zu den Gesunden zu erfassen und zu analysieren, welche Auswirkungen die Zugabe des anti-IL-3-Ak hat. Zudem kann die Reaktion von T-Zellen auf den anti-CD 3 Stimulus und Unterschiede zwischen den Erkrankten und Gesunden bezüglich der zellulären Immunantwort analysiert werden. Rückschlüsse auf die T-Zellaktivität lassen sich durch die Untersuchung der Zytokinexpression und mittels Analyse der Expression von dem IL-3 Rezeptor auf Basophilen (CD131), pDCs (CD131) und Monozyten (CD123), sowie der Expression des
Aktivitätsmarkers CD11b auf Neutrophilen ziehen. Die in den Proben enthaltenen Zellen wurden durchflusszytometrisch hinsichtlich Rezeptorexpression und Größe und Granularität, was eine Zelltypisierung ermöglicht, analysiert. Dazu wurden die Zellen gewaschen und mit Hilfe fluoreszierender Antikörper gefärbt. Die abgenommenen Überstände der Ansätze wurden hinsichtlich der Konzentration an IL-3, IFN y und
GM-CSF mittels ELISA untersucht. Die Ergebnisse der ELISA Untersuchungen und der durchflusszytometrischen Analyse zeigen eine ausgeprägte T-Zell Hyporektivität bei den Verstorbenen. Im Rahmen dieser weisen die Patienten annähernd keine Erhöhung der IL-3, IFN y und GM-CSF Expression bei Reizexposition auf. Die Hyporeaktivität der T-Zellen äußert sich zudem in einer, vergleichsweise zu den gesunden Probanden, stark verminderten reaktiven Rezeptorregulation auf Monozyten, Neutrophilen, Basophilen und pDCs infolge einer T-Zell-Stimulierung mit aCD3. Bereits bei milderen
Krankheitsverläufen kann gegenüber der Kontrollgruppe eine verminderte T-Zellreaktivität beobachtet werden. Eine zunehmende Dysfunktion der T-Zellen geht mit zunehmend schwereren klinischen Symptomen einher. Longitudinale Analysen von beatmeten Patienten sprechen für eine Reversibilität der T-Zell Hyporeaktivität, wobei eine Wiedererlangung der T-Zellreaktivität der klinischen Besserung vorausgeht. Bei der geschlechtsspezifischen Betrachtung kann bei den Männern im Vergleich zu den Frauen eine verstärkte Reaktion der Monozyten auf den anti-CD3 Stimulus beobachtet werden. Dies könnte ein Faktor für den häufig schwerwiegenderen Krankheitsverlauf bei Männern sein.
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
The primary purpose of this dissertation is to analyze the expression of IL-3 and its receptor on the surface of immune cells in COVID-19 patients. The immune cells studied include basophilic granulocytes, neutrophilic granulocytes, plasmacytoides dendritis cells and monocytes. A potential connection between IL-3 receptor expression and the severity of symptoms of SARS-CoV-2 infected patients is ...
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
The primary purpose of this dissertation is to analyze the expression of IL-3 and its receptor on the surface of immune cells in COVID-19 patients. The immune cells studied include basophilic granulocytes, neutrophilic granulocytes, plasmacytoides dendritis cells and monocytes. A potential connection between IL-3 receptor expression and the severity of symptoms of SARS-CoV-2 infected patients is investigated. An additional objective is to assess the T-cell activity of the patients. Ancillary the concentration of GM-CSF and IFN-y are messured using ELISA.
The test material consists of whole blood samples from COVID-19 patients and to a lesser extent PBMC samples from the same group. It was possible to collect the blood of some patients over a longer period of time. In addition comparative samples were taken from healthy volunteers as a representative basis. Cell analysis with regard to receptor expression and cell typing is conducted using flow cytometry while cytokin expression is messured with ELISA.
For each patient four whole blood solution are prepared in FACS tubes, two uncoated and two coated with anti-CD3. RPMI medium mixed with anti-IL-3 antibody is added to the whole blood in one coated and one uncoated probe and pure RPMI medium is added to the blood in the other pair. The tubes are then incubated for 24 hours.
The PBMC test series is mainly part of Charlotte Tiefenböck´s dissertation. Test preparation as well as implementation is discribed in her elaboration.
The whole blood samples make it possible to record the expression of IL-3 and its receptor in the diseased compared to the healthy. This allows to analyze the effect of the added anti-IL-3 antibody. Furthermore the reaction of T cells to the anti-CD3 stimulus and differences between diseased and healthy people regarding the cellular immune response can be observed. Conclusions on the T cell activity are drawn by examining the expression of cytokin and of the IL-3 receptor on the surface of basophils (CD131), pDCs (CD131) and monocytes (CD123) as well as the expression of the activity marker CD11b on neutrophils.
The cells contained in the samples are sorted by flow cytometry for size and granularitiy, which allows cell typing. For this the cells are washed and stained with flourescent antibodies. In the removed supernatants are messured the concentration of IL-3, IFN y and GM-CSF with ELISA.
The results of the ELISA and flow cytometric analysis show a pronounced T cell hyporeactivity of the deseased. The patients show almost no increase in IL-3, IFN y and GM-CSF expression when exposed stimuli. The hyporeactivity is also expressed in a strongly reduced reactive receptor regulation on monocytes, neutrophils, basophils and pDcs by T cell stimulation with anti-CD3 compared to the heathy volunteers. A reduced T cell reactivity compared to the control group can already be observed in the mild course of COVID-19. Increasing dysfunction of the T cells is accompained by a corresponding rise of severe clinical symptomes.
Long-term analysis of ventilated patients suggest reversibility of T cell hyporesponsiveness in which recovery of T cell reactivity precedes clinical improvement.
An examination of the sex shows an increased reaction of the monocytes to the anti-CD3 stimulus observed in men compared to women. This could be a factor in the often more severe courses of COVID-19 in men.
Metadaten zuletzt geändert: 22 Apr 2024 08:05
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