Podcasts about Chemokine

References FEBS J. 2018 Aug; 285(16): 2944–2971. Nature Reviews Immunology 2023. volume 23, pages 236–250. Angiogenesis. 2021; 24(4): 719–753. Front. Immunol. 2022 Sec. Microbial Immunology Volume 12 Camp, H. 1964. "Pride of Man". performed by Quicksilver Messenger Service. https://youtu.be/fG6A6G9uzsQ?si=tKMdQMVbpTn2x85D --- Send in a voice message: https://podcasters.spotify.com/pod/show/dr-daniel-j-guerra/message Support this podcast: https://podcasters.spotify.com/pod/show/dr-daniel-j-guerra/support

Dr. Stacey Clardy talks with Dr. Georgios Mangioris to discuss his paper "Defining the CSF Cytokine and Chemokine Signature of Neurosarcoidosis." Show reference: https://index.mirasmart.com/AAN2024/PDFfiles/AAN2024-005404.html  This podcast is sponsored by argenx. Visit www.vyvgarthcp.com for more information. 

References Journal of Hepatology 2012 56, 704-713DOI Eur J Immunol. 2019 Jan;49(1):38-41 Front Immunol. 2016; 7: 19. Immun Ageing. 2020; 17: 16. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Jun 17; 111(24): 8913–8918. Cells. 2021 Jun; 10(6): 1332 --- Send in a voice message: https://podcasters.spotify.com/pod/show/dr-daniel-j-guerra/message Support this podcast: https://podcasters.spotify.com/pod/show/dr-daniel-j-guerra/support

“Novel role of chemokines in the ovulatory cascade and their potential application for nonhormonal contraceptive development” The Anne Klibanski Visiting Lecture Series was created to support and advance the careers of women. These lectures offer the opportunity for women faculty from outside institutions that have hosted Anne Klibanski Scholars to present on their expertise, either alone or in tandem with an Anne Klibanski Scholar. Presenter: Marina Cinthia Peluffo, PhD, Independent Scientist, CONICET, División de Endocrinología, Hospital de Niños Ricardo Gutiérrez, Buenos Aires, Argentina Learning Objectives: Upon completion of this activity, participants were able to: Describe the periovulatory events and the increasing evidence for the role of chemokines in regulating these crucial events in different species Assess our laboratory evidence regarding the chemokine receptor CCR2 and its chemokine ligands in the ovarian follicles and cumulus-oocyte complex (COC) in the rhesus monkeys and domestic cats Analyze the direct effect of triggering or inhibiting the CCR2 receptor within the COC using a feline model in vitro Evaluate the interaction between the CCR2 and epidermal growth factor receptor (EGFR, a crucial intermediate in the ovulatory cascade) systems within the feline COC Review and discuss the overall course of this research Click here to watch webinar.

References PLoS One. 2011;6(5):e17711 J Neuroinflammation. 2020; 17: 207 Front Neurosci. 2019 Nov 26;13:1280 --- Send in a voice message: https://anchor.fm/dr-daniel-j-guerra/message

Link to bioRxiv paper: http://biorxiv.org/cgi/content/short/2022.12.16.520775v1?rss=1 Authors: Perron, C., Carme, P., Llobet Rosell, A., Minnaert, E., Ruiz Demoulin, S., Szczkowski, H., Neukomm, L. J., Dura, J.-M., Boulanger, A. Abstract: During animal development, neurons often form exuberant or incorrect axons and dendrites at early stages, followed by the refinement of neuronal circuits at late stages. Neural circuit refinement leads to the production of large amounts of neuronal debris in the form of neuronal cell corpses, fragmented axons and dendrites, and pruned synapses requiring disposal. In particular, the predominant phagocytes acting during the neuronal remodeling and degeneration are glial cells and critical signaling pathways between neurons and glia leading to phagocytosis are required. Chemokine-like mushroom body neuron secreted Orion ligand was shown to be essential to the astrocyte infiltration into the {gamma} axon bundle leading to {gamma} axon pruning and clearance of debris left from axon fragmentation. Here we show a role of orion also in debris engulfment and phagocytosis. Interestingly, we show that orion is also involved in the overall transformation of astrocytes into phagocytes. In addition, analysis of several neuronal paradigms demonstrates the role of orion in the elimination of both peptidergic vCrz+ and PDF-Tri neurons via additional phagocytic glial cells as cortex and/or ensheathing glia. Our results suggest that Orion is essential for phagocytic activation of three different types of glial cells: astrocytes, cortex and ensheathing glia and point to Orion as a trigger not only of glial infiltration but also engulfment and phagocytosis. Copy rights belong to original authors. Visit the link for more info Podcast created by Paper Player, LLC

References Dr Guerra's membrane immune synapse lectures Al-Aghbar, M.A., Jainarayanan, A.K., Dustin, M.L. et al. The interplay between membrane topology and mechanical forces in regulating T cell receptor activity. CommunBiol 5, 40 (2022). https://doi.org/10.1038/s42003-021-02995-1 Dinkel BA, Kremer KN, Rollins MR, Medlyn MJ, Hedin KE. GRK2 mediates TCR-induced transactivation of CXCR4 and TCR-CXCR4 complex formation that drives PI3Kγ/PREX1 signaling and T cell cytokine secretion. J Biol Chem. 2018 Sep 7;293(36):14022-14039. doi: 10.1074/jbc.RA118.003097. Epub 2018 Jul 17. PMID: 30018141; --- Send in a voice message: https://anchor.fm/dr-daniel-j-guerra/message

Link to bioRxiv paper: http://biorxiv.org/cgi/content/short/2020.11.14.382739v1?rss=1 Authors: Ali Hassan, A., Ibrahim, M. E. Abstract: Chemokines are small transmembrane proteins with immune surveillance and immune cell recruitment functions. the expression of CCR5 gene affects virus production and viral load(1). The CCR5 gene contains two introns, three exons, and two promoters, and it is necessary as a co-receptor for the entry of the macrophage-tropic HIV strains. Mutations in the coding region of CCR5 affect the protein structure, which will affect production, chemokine binding, transport, signaling and expression of the CCR5 receptor. SNPs within CCR5 gene were retrieved from ensemble database. Coding SNPs were analyzed using SNPnexus. Coding non-synonymous SNPs in CCR5 binding domains with Viral gp120 were analyzed using SIFT, PolyPhen and I-mutant tools. Project HOPE then used to modelled the 3D structure of the protein resulting from these SNPs. Non-coding SNPs that affects miRNAs in 3' rejoin were analyzing using PolymiRTS. SNPs that affect transcription factor binding were analyzed using regulomeDB. (178) non-synonyms missense SNPs were found to have deleterious and damaging effect on the structure and function of the protein. In CCR5 binding domains with Viral gp120: 3 SNPs rs145061115, rs199824195 and rs201797884 were found to affect both structure and function and stability of chemokine protein. The 2 SNPs rs185691679 and rs199722070 has a role in disruption and creation of the target sites in miRNA seeds due to their high conservation score. Mutations in CCR5 gene may explain and represent the molecular basis of the resistance to HIV infection. Copy rights belong to original authors. Visit the link for more info

Link to bioRxiv paper: http://biorxiv.org/cgi/content/short/2020.09.21.305847v1?rss=1 Authors: Hasegawa, K., Yamaguchi, Y., Pengjam, Y. Abstract: Pyruvic acid therapy is used for various diseases, but the therapeutic effect decreases at high doses. The molecular mechanism of high-dose pyruvate is not well understood. The purpose of this study was to identify the effects of high dose pyruvate addition on skeletal muscle using C2C12. The gene expression profile for the GSE5497 dataset was taken from the Gene Expression Omnibus database. GEO2R was used to identify specifically expressed genes (DEGs). Functional analysis and pathway enrichment analysis of DEG were performed using the DAVID database. The protein-protein interaction (PPI) network was built in the STRING database and visualized using Cytoscape. GO analysis showed that up-regulated DEG was primarily involved in angiogenesis, cell adhesion, and inflammatory response. We also showed that down-regulated DEG is involved in the regulation of muscle contraction, skeletal muscle fiber development. In addition, the upregulated KEGG pathway of DEG included Rheumatoid arthritis, Chemokine signaling pathway, and Cytokine-cytokine receptor interaction. Downregulated DEG included Calcium signaling pathway, hypertrophic cardiomyopathy (HCM), Dilated cardiomyopathy, Neuroactive ligand-receptor interaction, and Cardiac muscle contraction. Further, analysis of two modules selected from the PPI network showed that high-dose pyruvate exposure to C2C12 was primarily associated with muscle contraction, muscle organ morphogenesis, leukocyte chemotaxis, and chemokine activity. In conclusion, High-dose pyruvate treatment of C2C12 was found to be associated with an increased inflammatory response and decreased skeletal muscle formation. However, further studies are still needed to verify the function of these molecules at high doses of pyruvate. Copy rights belong to original authors. Visit the link for more info

Link to bioRxiv paper: http://biorxiv.org/cgi/content/short/2020.07.28.225664v1?rss=1 Authors: Rajarathnam, K., Sepuru, K. M., Nair, V., Prakash, P., Gorfe, A. Abstract: Chemokines are unusual class-A GPCR agonists because of their large size (~10 kDa) and binding at two distinct receptor sites: N-terminal domain (Site-I, unique to chemokines) and a groove defined by extracellular loop/transmembrane helices (Site-II, shared with all small molecule class-A ligands). Whereas binding at Site-II triggers receptor activation, the role of Site-I is not known. Structures and sequence analysis reveal that the receptor N-terminal domains (N-domains) are flexible and contain intrinsic disorder. Using a hybrid NMR-MD approach, we characterized the role of Site-I interactions for the CXCL8-CXCR1 pair. NMR data indicate that the CXCR1 N-domain becomes structured on binding and that the binding interface is extensive with 30% of CXCL8 residues participating in this initial interaction. MD simulations indicate that CXCL8 bound at Site-I undergoes extensive reorganization on engaging Site-II with several residues initially engaged at Site-I also engaging Site-II. We conclude that structural plasticity of Site-I interactions plays an active role in driving ligand recognition by a chemokine receptor. Copy rights belong to original authors. Visit the link for more info

The TWiV team covers outbreaks of eastern equine encephalitis virus in the US and poliovirus in the Philippines, and explain how a chemokine induced by HIV-1 infection helps release more virus particles from cells. Hosts: Vincent Racaniello, Dickson Despommier, Alan Dove, Rich Condit, Kathy Spindler, and Brianne Barker Subscribe (free): iTunes, Google Podcasts, RSS, email Become a patron of TWiV! Links for this episode Poliomyelitis returns to the Philippines (Mashable, virology blog) EEE in the USA (Am J Trop Med Hyg) Chemokine helps HIV-1 release (eLIFE) Image credit Letters read on TWiV 567 Timestamps by Jolene. Thanks! Weekly Science Picks Brianne - History of infectious disease before/after vaccines Alan - NIH Ham Radio Club Rich - Renewable jet fuel from air Dickson - Newly Discovered Comet Is Likely Interstellar Visitor Kathy - How professors spend their time Vincent - Non-polio enterovirus surveillance network Listener Picks Alexey - Periodic Table Podcasts and Videos Intro music is by Ronald Jenkees. Send your virology questions and comments to twiv@microbe.tv

The TWiV team covers outbreaks of eastern equine encephalitis virus in the US and poliovirus in the Philippines, and explain how a chemokine induced by HIV-1 infection helps release more virus particles from cells. Hosts: Vincent Racaniello, Dickson Despommier, Alan Dove, Rich Condit, Kathy Spindler, and Brianne Barker Subscribe (free): iTunes, Google Podcasts, RSS, email Become a patron of TWiV! Links for this episode Poliomyelitis returns to the Philippines (Mashable, virology blog) EEE in the USA (Am J Trop Med Hyg) Chemokine helps HIV-1 release (eLIFE) Image credit Letters read on TWiV 567 Timestamps by Jolene. Thanks! Weekly Science Picks Brianne - History of infectious disease before/after vaccines Alan - NIH Ham Radio Club Rich - Renewable jet fuel from air Dickson - Newly Discovered Comet Is Likely Interstellar Visitor Kathy - How professors spend their time Vincent - Non-polio enterovirus surveillance network Listener Picks Alexey - Periodic Table Podcasts and Videos Intro music is by Ronald Jenkees. Send your virology questions and comments to twiv@microbe.tv

¡Gracias por escuchar! En este episodio hablaré del papel que juega la inflamación en la generación de dolor en pacientes con osteoartritis. La OA tiene una morbilidad asociada sustancial y constituye un creciente problema de salud pública derivado en gran medida del envejecimiento poblacional. Los síntomas de la OA pueden ser funcionales pero se manifiestan principalmente como dolor y el manejo de la enfermedad se centra principalmente en su control.Agradezco que escuchen este podcast y les recuerdo que se encuentra disponible en el catálogo de iTunes, en Google Play (siendo accesible a través del gestor de podcasts de su dispositivo móvil), así como en Spotify. Agradezco también su retroalimentación en estas plataformas y les pido amablemente que califiquen el podcast ya que esto es importante para su continuado desarrollo.A continuación se enlistan las referencias mencionadas en este episodio: Grace, P. M., Hutchinson, M. R., Maier, S. F. & Watkins, L. R. Pathological pain and the neuroimmune interface. Nat. Rev. Immunol. 14, 217–231(2014).Owens, C. & Conaghan, P. G. Improving joint pain and function in osteoarthritis. Practitioner 260, 17–20 (2016).O’Neil, C. K., Hanlon, J. T. & Marcum, Z. A. Adverse effects of analgesics commonly used by older adults with osteoarthritis: focus on non-opioid and opioid analgesics. Am. J. Geriatr. Pharmacother. 10, 331–342 (2012).Wang, Y., Teichtahl, A. J. & Cicuttini, F. M. Osteoarthritis year in review 2015: imaging. Osteoarthritis Cartilage 24, 49–57 (2016).Haringman, J. J., Smeets, T. J., Reinders-Blankert, P. & Tak, P. P. Chemokine and chemokine receptor expression in paired peripheral blood mononuclear cells and synovial tissue of patients with rheumatoid arthritis, osteoarthritis, and reactive arthritis. Ann. Rheum. Dis. 65, 294–300 (2006).de Lange-Brokaar, B. J. et al. Degree of synovitis on MRI by comprehensive whole knee semi-quantitative scoring method correlates with histologic and macroscopic features of synovial tissue inflammation in knee osteoarthritis. Osteoarthritis Cartilage 22, 1606–1613 (2014).Cook, A. D., Christensen, A. D., Tewari, D., McMahon, S. B. & Hamilton, J. A. Immune cytokines and their receptors in inflammatory pain. Trends Immunol. 39, 240–255 (2018).Malfait, A. M. & Schnitzer, T. J. Towards a mechanism-based approach to pain management in osteoarthritis. Nat. Rev. Rheumatol. 9, 654–664 (2013).Bellamy, N. et al. Intraarticular corticosteroid for treatment of osteoarthritis of the knee. Cochrane Database Syst. Rev. 2, CD005328 (2006).McAlindon, T. E. et al. Effect of intra-articular triamcinolone versus saline on knee cartilage volume and pain in patients with knee osteoarthritis:a randomized clinical trial. JAMA 317, 1967–1975 (2017).Aitken, D. et al. A randomised double-blind placebo-controlled crossover trial of HUMira (adalimumab) for erosive hand OsteoaRthritis — the HUMOR trial. Osteoarthritis Cartilage 26, 880–887 (2018).Cohen, S. B. et al. A randomized, double-blind study of AMG 108 (a fully human monoclonal antibody to IL-1R1) in patients with osteoarthritis of the knee. Arthritis Res. Ther. 13, R125 (2011).Wang, S. X. et al. Safety, tolerability, and pharmacodynamics of an anti-interleukin-1alpha/beta dual variable domain immunoglobulin in patients with osteoarthritis of the knee: a randomized phase 1 study. Osteoarthritis Cartilage 25, 1952–1961 (2017).Eitner, A., Hofmann, G. O. & Schaible, H. G. Mechanisms of osteoarthritic pain. Studies in humans and experimental models. Front. Mol. Neurosci. 10, 349 (2017).Basbaum, A. I., Bautista, D. M., Scherrer, G. & Julius, D. Cellular and molecular mechanisms of pain. Cell 139, 267–284 (2009).Ji, R. R., Xu, Z. Z. & Gao, Y. J. 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Hosts: Vincent Racaniello, Michele Swanson, and Michael Schmidt. Vincent, Michael, and Michele reveal how a fungal protease blunts the innate immune response and promotes pathogenicity. Subscribe to TWiM (free) on iTunes, Stitcher, RSS, or by email. You can also listen on your mobile device with the Microbeworld app. Links for this episode Michele on Flint Legionella outbreak (Detroit News) Fungal mimicry of a mammalian aminopeptidase (Cell Host Micr)   This episode is sponsored by ASM Agar Art Contest and ASM Microbe 2016 Send your microbiology questions and comments (email or mp3 file) to twim@twiv.tv, or call them in to 908-312-0760. You can also post articles that you would like us to discuss at microbeworld.org and tag them with twim.

Hosts: Vincent Racaniello, Dickson Despommier, Alan Dove, Rich Condit, and Kathy Spindler Guest: Stephanie Neal Stephanie joins the super professors to discuss the gut virome of children with serious malnutrition, caterpillar genes acquired from parasitic wasps, and the effect of adding chemokines to a simian immunodeficiency virus DNA vaccine.   Links for this episode Invitrogen Science Hero Awards 15:05 Gut DNA viromes of twins with severe malnutrition (PNAS) 34:30 Random forests 48:00 Wasps engineer caterpillars (PLoS Genetics) 50:20 Chemokine-adjuvanted SIV DNA vaccine (Mucos Immunol) 1:02:20 Guide to chemokines (pdf) Role for CCR10 in IgA secreting cell accumulation (J Immunol) CCL28 controls IgA plasma cell accumulation (J Exp Med) In vivo electroporation 1:07:25, 1:09:50 Kathy's groan (jpg) Image credit Letters read on TWiV 356 14:55 Weekly Science Picks 1:18:35, 1:45:30 Alan - Plates from Hooke's MicrographiaRich - The Wright Brothers by David McCulloughKathy - Spore evaporation-driven engines (video and article)Dickson - Color variations of Pluto and Lunar total eclipseStephanie - The science of moldy cheese by Carl ZimmerVincent - But Why? Listener Pick of the Week Reed - The Bench Warmers Podcast Send your virology questions and comments to twiv@twiv.tv

Fri, 6 Jun 2014 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/18577/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/18577/1/Dau_Therese_Thuy_Dung.pdf Dau, Thérèse Thuy Dung ddc:570, dd

Listen to Catherine Brissette and John Watt discuss their latest ASN NEURO paper the multifaceted responses of primary human astrocytes and brain microvascular endothelial cells to the Lyme disease spirochete, Borrelia burgdorferi.

Fri, 13 Dec 2013 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/18368/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/18368/1/Rapp_Moritz.pdf Rapp, Moritz ddc:610, ddc:600, Medizinische Fakultät

Thu, 20 Jun 2013 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/15856/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/15856/1/Boecker_Sophia.pdf Böcker, Sophia ddc:610, ddc:600, Medizinische Fakultät

Primate-specific Mas-related G protein-coupled receptors-X1 (MRGPR-X1) are highly enriched in dorsal root ganglia (DRG) neurons and induce acute pain. Herein, we analyzed effects of MRGPR-X1 on serum response factors (SRF) or nuclear factors of activated T cells (NFAT), which control expression of various markers of chronic pain. Using HEK293, DRG neuron-derived F11 cells and cultured rat DRG neurons recombinantly expressing human MRGPR-X1, we found activation of a SRF reporter gene construct and induction of the early growth response protein-1 via extracellular signal-regulated kinases-1/2 known to play a significant role in the development of inflammatory pain. Furthermore, we observed MRGPR-X1-induced up-regulation of the chemokine receptor 2 (CCR2) via NFAT, which is considered as a key event in the onset of neuropathic pain and, so far, has not yet been described for any endogenous neuropeptide. Up-regulation of CCR2 is often associated with increased release of its endogenous agonist chemokine ligand 2 (CCL2). We also found MRGPR-X1-promoted release of CCL2 in a human connective tissue mast cell line endogenously expressing MRGPR-X1. Thus, we provide first evidence to suggest that MRGPR-X1 induce expression of chronic pain markers in DRG neurons and propose a so far unidentified signaling circuit that enhances chemokine signaling by acting on two distinct yet functionally co-operating cell types. Given the important role of chemokine signaling in pain chronification, we propose that interruption of this signaling circuit might be a promising new strategy to alleviate chemokine-promoted pain.

Hosts: Vincent Racaniello, Rich Alan Dove, and Kathy Spindler Vincent, Alan, and Kathy discuss how coagulation factor X binding to adenovirus activates the innate immune system, and a novel polyomavirus associated with brain tumors in raccoons. Links for this episode: Coagulation factor X activates innate immunity to adenovirus (Science) A decorated virus cannot hide (Science) Reflecting on goals for Science Polyomavirus associated with raccoon brain tumors (EID) MPNST Moore tumor viruses - TWiV 160 Treating CLL with lentivirus vectors (NEJM) Letters read on TWiV 214 Weekly Science Picks Alan - Parasite of the DayKathy - Tour of International Space StationVincent - Earth as Art Listener Pick of the Week Robin - Angell on Big PharmaMichael - Flu jokesJim - Database of Ted talks; Downloadable Ted Talks Send your virology questions and comments (email or mp3 file) to twiv@twiv.tv

Die von intrinsichen renalen Zellen und infiltrierenden Leukozyten exprimierten Zytokine sind zentrale Vermittler entzündlicher Nierenerkrankungen. Tumor Nekrose Faktor-α (TNF) ist ein solches proinflamatorisches Zytokin, das in der glomerulären Entzündungsreaktion involviert ist. Die funktionelle Rolle von TNF wurde in Tiermodellen der Glomerulonephritis belegt. Die biologischen Effekte von TNF werden durch die beiden funktionell eigenständigen TNF-Rezeptoren TNFR1 (CD120a) und TNFR2 (CD120b) vermittelt. Neuere Daten zeigen, dass in Modellen einer Immunkomplex-Glomerulonephritis wie der nephrotoxische Serumnephritis die beiden TNF-Rezeptoren in vivo unterschiedliche Funktionen bei der glomerulären Entzündung vermitteln können. Der vorliegenden Arbeit liegt die Hypothese zugrunde, dass Tnfr1 und Tnfr2 unterschiedliche inflammatorische TNF-Effekte in Glomeruli vermitteln. Daher war das Ziel dieser Arbeit, Expression und Funktion der beiden TNF-Rezeptoren in Maus-Glomeruli zu charakterisieren und die Tnfr-abhängig exprimierten Entzündungsmediatoren in Maus-Glomeruli zu identifizieren. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Arbeit könnten selektive, Tnfr-spezifische Therapien zur Hemmung der glomerulären Entzündungsreaktion entwickelt werden. Zudem wurde in dieser Arbeit die funktionelle Rolle der beiden TNF-Rezeptoren im MRL/lpr-Mausmodell der Lupusnephritis untersucht, um eine selektive Tnfr-Blockade als mögliche Therapiestrategie zu charakterisieren. Hierfür war eine Rückkreuzung von Tnfr1- und Tnfr2-defizienten C57BL/6J-Mäusen in den MRL/lpr-Hintergrund erforderlich. Um TNF-Rezeptor-1- und 2-vermittelte inflammatorische Signalwege in Glomeruli zu identifizieren wurde die Expression und die Funktion der beiden TNF-Rezeptoren in Mausnieren, in isolierten Glomeruli ex vivo und murinen glomerulären Endothel- und Mesangialzellen in vitro untersucht. In normaler Mausniere konnte eine Tnfr1- und Tnfr2-mRNA- und Protein-Expressionen präferentiell in Glomeruli im Vergleich zum Tubulointerstitium nachgewiesen werden. Die Expression von beiden TNF-Rezeptoren und die TNF-induzierte Induktion von Tnfr2-mRNA-Expression wurde auch in vitro sowohl in murinen glomerulären Endothel- als auch Mesangialzelllinien bestätigt. Die prominente glomeruläre TNF-Rezeptor-Expression korrelierte mit einer konstitutiven glomerulären mRNA-Expression von Adhäsionsmolekülen wie Icam-1, Vcam-1, E- und P-Selektin und Chemokinen wie Ccl2, Ccl3 und Ccl5. Eine intraperitoneale TNF-Injektion induzierte die Expression dieser Mediatoren präferentiell in Glomeruli. Diese in vivo TNF-Exposition führte zu einer raschen glomerulären Akkumulation von Leukozyten einschließlich Neutrophilen und mononukleären Phagozyten, die mittels einer kompartimentspezifischer Durchflußzytometrie analysiert wurden. Um Tnfr-abhängige inflammatorische Effekte in intrinsischen glomerulären Zellen unabhängig von infiltrierenden Leukozyten zu untersuchen, wurde eine Microarray-Gene-Expressionsanalyse an intakten Glomeruli durchgeführt, die aus Wildtyp und Tnfr-defizienten Mäusen isoliert und anschließend mit TNF ex vivo stimuliert wurden. Die meisten TNF-Effekte wurden ausschließlich durch Tnfr1 vermittelt, unter anderem die induzierte mRNA-Expression von Adhäsionsmolekülen, proinflammatorischen Chemokinen, Komplement-Faktoren und proapoptotischen Molekülen. Im Gegensatz dazu fanden wir nur vier Tnfr2-abhängig exprimierte Gene, einschließlich einer kleinen GTPase der Rab-Familie (Rab6b). Diese Ergebnisse wurden durch quantitative RT-PCR-Analysen von TNF-stimulierten Glomeruli und primären Mesangialzellen bestätigt. Weitere Untersuchungen zeigten allerdings auch einen Beitrag von Tnfr2 bei der gesteigerten glomerulären Expression von Adhäsionsmolekülen und Chemokine nach Stimulation mit niedrigen TNF-Konzentrationen auf. Im Gegensatz zur Wildtyp-Kontrolle fehlte in TNF-stimulierten Tnfr1-defizienten Glomeruli die Sekretion verschiedener proinflammatorischer Chemokine beinahe vollständig. Interessanterweise war die Proteinexpression auch in Tnfr2-defizienten Glomeruli signifikant herunterreguliert. Folglich sind die meisten inflammatorischen TNF-Effekte in Glomeruli via Tnfr1 durch die induzierte Expression von proinfammatorischen Mediatoren wie Adhäsionsmolekülen und Chemokinen vermittelt. Darüber hinaus dürfte Tnfr2 zu dieser inflammatorischen Antwort beitragen, wenn Glomeruli niedrigen TNF-Konzentrationen ausgesetzt sind. Ferner scheint Tnfr2 posttranskriptionell die Chemokinsekretion in Glomeruli nach einer TNF-Exposition zu beeinflussen, möglicherweise durch die Tnfr2-abhängig exprimierte Rab GTPase Rab6b, die am intrazellulären Transport und der Sekretion von inflammatorischen Molekulen beteiligt sein könnte. In Bezug auf Tnfr-spezifische, anti-inflammatorische Therapien weisen die hier präsentierten Ergebnisse somit darauf hin, dass eine selektive Tnfr1-Blockade eine glomeruläre, insbesondere durch Granulozyten und Makrophagen vermittelte Entzündung verbessern könnte, möglicherweise bei geringer Hemmung immunregulatorischer und antimikrobieller Funktionen von TNF, die redundant durch Tnfr2 vermittelt werden könnten. Dagegen erscheint aufgrund der erhobenen Daten im MRL/lpr-Mausmodell eine Blockade von TNF oder beider Rezeptoren bei der Lupusnephritis, in der glomeruläre Neutrophileninfiltrate keine entzündliche Rolle spielen, weniger erfolgversprechend. Gleichzeitig weisen die vorliegenden Ergebnisse auf eine immunsuppressive, die systemische Immunreaktivität beim SLE begrenzende Funktion von Tnfr2 hin.

Die vorliegende Arbeit untersuchte die Rolle der Perizyten bei steriler Inflammation. Bisher war in diesem Zusammenhang der Einfluss der Perizyten nicht bekannt, ebenso wenig ob und wie sie zu Entzündungsreaktionen beitragen. Weiterhin war der Einfluss der Perizyten auf die interstitielle Migration myeloider Zellen in vivo unerforscht. Hier konnte gezeigt werden, dass Perizyten durch eine Vielzahl von Rezeptoren wie TLR2, TLR4, TNFR1, FPR2 in der Lage sind inflammatorische Reize zu detektieren und daraufhin einen proinflammatorischen Phänotyp annehmen. Dieser ist durch die vermehrte Expression von NLRP3 sowie des Adhäsionsmoleküls ICAM-1 und die Sekretion von Chemokinen wie CXCL1, IL8 und CCL2 gekennzeichnet. Weiterhin wird das Chemokin-ähnliche Molekül MIF von aktivierten Perizyten sowohl sezerniert als auch an der Oberfläche präsentiert. Die ausgeschütteten Chemokine beeinflussen wiederum Monozyten und neutrophile Granulozyten durch ihre chemotaktische Wirkung. Auch konnte ein anti-apoptotischer sowie aktivierender Effekt der Perizyten auf neutrophile Granulozyten gezeigt werden, was die Überlebensdauer dieser Zellen im interstitiellen Gewebe signifikant verlängert. Anhand eines Mausmodells und der 2-Photonen Mikroskopie wurde gezeigt, dass Perizyten auch in vivo einen entscheidenden Beitrag zur Rekrutierung neutrophiler Granulozyten und Monozyten zur Inflammation leisten. Zum ersten Mal wurde die Interaktion myeloider Zellen mit Perizyten in vivo visualisiert und genauer charakterisiert. Diese Interaktion beeinflusst die interstitielle Migration neutrophiler Granulozyten und Monozyten abhängig davon, ob ein Stimulus für gerichtete oder ungerichtete Migration vorliegt. Es wurde deutlich, dass Perizyten sowohl einen chemotaktischen als auch einen haptotaktischen Reiz auf myeloide Leukozyten ausüben, was an einer Polarisierung der Zellen zu erkennen ist. Ebenso tragen sie durch die Interaktion zur Aktivierung der myeloiden Zellen in vivo bei. Diese Arbeit leistet demnach einen Beitrag zur genaueren Definition der Rolle von Perizyten bei steriler Inflammation. Hierfür wurden die zellulären und molekularen Mechanismen in vitro und die in vivo ablaufenden Prozesse bei der interstitiellen Migration myeloider Zellen genauer charakterisiert. Dabei konnten Perizyten als neuer Zelltyp identifiziert werden, der Gewebeschäden detektiert und aktiv zur akuten Entzündungsreaktion beiträgt indem er die Rekrutierung und Funktionalität myeloider Leukozyten unterstützt.

Tue, 14 Feb 2012 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/14090/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/14090/1/Muenchmeier_Jan_Niklas.pdf Münchmeier, Jan Niklas ddc:610, ddc:600, Medizinische Fak

An engineered peptide blocks inflammation by inhibiting signaling through a proinflammatory receptor.

Activation of the small GTPase Rho downstream of a chemokine receptor is required for metastasis of some breast cancer cells.

Background: The fetal immune system is characterized by a Th2 bias but it is unclear how the Th2 predominance is established. Natural killer T (NKT) cells are a rare subset of T cells with immune regulatory functions and are already activated in utero. To test the hypothesis that NKT cells are part of the regulatory network that sets the fetal Th2 predominance, percentages of Vα24(+)Vβ11(+) NKT cells expressing Th1/Th2-related chemokine receptors (CKR) were assessed in cord blood. Furthermore, IL-4 and IFN-γ secreting NKT cells were quantified within the single CKR(+) subsets. Results: Cord blood NKT cells expressed the Th2-related CCR4 and CCR8 at significantly higher frequencies compared to peripheral blood NKT cells from adults, while CXCR3+ and CCR5+ cord blood NKT cells (Th1-related) were present at lower percentages. Within CD4negCD8neg (DN) NKT cells, the frequency of IL-4 producing NKT cells was significantly higher in cord blood, while frequencies of IFN-γ secreting DN NKT cells tended to be lower. A further subanalysis showed that the higher percentage of IL-4 secreting DN NKT cells was restricted to CCR3+, CCR4+, CCR5+, CCR6+, CCR7+, CCR8+ and CXCR4+ DN subsets in cord blood. This resulted in significantly decreased IFN-γ /IL-4 ratios of CCR3+, CCR6+ and CCR8+ cord blood DN NKT cells. Sequencing of VA24AJ18 T cell receptor (TCR) transcripts in sorted cord blood Vα24Vβ11 cells confirmed the invariant TCR alpha-chain ruling out the possibility that these cells represent an unusual subset of conventional T cells. Conclusions: Despite the heterogeneity of cord blood NKT cells, we observed a clear Th2-bias at the phenotypic and functional level which was mainly found in the DN subset. Therefore, we speculate that NKT cells are important for the initiation and control of the fetal Th2 environment which is needed to maintain tolerance towards self-antigens as well as non-inherited maternal antigens.

A virally-encoded G protein-coupled receptor promotes cellular proliferation and vascularization.

Die Rekrutierung von Zellen ist ein komplexer, in mehreren Schritten ablaufender Mechanismus, der eine zentrale Bedeutung für zahlreiche biologische Prozesse, wie z.B. Entzündung, Transplantatabstoßung, Tumormetastasierung und Stammzell¬migration hat. Die Migration von Zellen aus dem Blutstrom oder einem Reservoir in ein Zielgewebe bzw. Zielorgan und umgekehrt wird durch zahlreiche spezifische und unspezifische Reize ausgelöst und orchestriert. Dies erfolgt zu einem großen Teil durch von Chemokinen regulierte Mechanismen. Chemokine sind chemotaktische Zytokine, welche an spezifische auf der Zelloberfläche exprimierte Chemokinrezeptoren (CCR) binden. Zellen mit entsprechenden Chemokinrezeptoren wandern entlang eines Chemokingradienten zum jeweiligen Ziel, z.B. einem Entzündungsherd oder einem Zielorgan. Erstes Ziel dieser Arbeit war die Analyse der Chemokinrezeptorexpression im kutanen T-Zell Lymphom (CTCL), einem Non-Hogkin-Lymphom mit primärer kutaner Manifestation. Der Nachweis von Chemokinrezeptoren erfolgte in vitro mit der Polymerasekettenreaktion (PCR), der Durchflusszytometrie und mit Migrations-versuchen. Der Chemokinrezeptornachweis auf Hautschnitten von CTCL-Patienten erfolgte mit der Immunhistochemie. Erstmals konnte der hautassoziierte Chemokinrezeptor CCR10 im Rahmen des CTCL nachgewiesen werden. Außerdem gelang der Nachweis der Chemokinrezeptoren CCR4, CCR7 und CXCR3 in Hautschnitten und Lymphknotenbiopsien. CXCR3 wurde erstmals im Sezary Syndrom, einer fortgeschrittenen und aggressiven CTCL-Unterform, beschrieben. In der Immunhistochemie wurde die stärkste CCR10-Expression in Sezary Syndrom-Hautschnitten festgestellt. In Biopsien von befallenen Lymphknoten zeigte sich ein auffälliges CCR10-Verteilungsmuster: CCR10-positive Zellen wurden im Lymphsinus nachgewiesen, drangen aber nur vereinzelt in den Lymphknoten ein. In peripheren, nicht-kutanen Lymphomen wurde CCR10 nicht nachgewiesen und ist somit vermutlich exklusiv auf dem primär kutanen CTCL exprimiert. Es ist davon auszugehen, dass CCR10 den Epidermotropismus vor allem in aggressiveren Stadien reguliert. Die Bedeutung von CCR10 für die lymphatische Metastasierung des CTCL ist noch nicht geklärt. CCR10 könnte in der Zukunft als Faktor für die klinische Einstufung des CTCL oder als Ziel für eine gezielte Tumortherapie dienen. Die gezielte Tumortherapie ist u.a. mit Chemokinantagonisten möglich. Sie erlauben die gezielte Beeinflussung der chemokingesteuerten Rekrutierung von Leukozyten, Stammzellen oder Tumorzellen. Deshalb wurde ein membranbindender Antagonist des Chemokins CCL5, als potentielles Agens für die lokale Therapie von Tumoren oder von Transplantatabstoßungen, generiert. Das Chemokin CCL5 und seine Rezeptoren spielen in der akuten Transplantatabstoßung und in der Tumorprogression, z.B. im Mammakarzinom, eine zentrale Rolle. Der CCL5-Antagonist Met-RANTES inhibiert in Transplantatabstoßungsmodellen die Rekrutierung von Leukozyten. Der akute Entzündungsprozess und der daraus resultierende chronische Gefäßschäden werden so vermindert. Auch in einem Tumormodell ist ein Effekt auf die lokale Tumorprogression wahrscheinlich. Der in dieser Arbeit hergestellte CCL5-Antagonist Met-RANTES(Dimer)-GPI soll eine lokale Therapie ohne systemische Nebenwirkungen ermöglichen. Durch die erstmals beschriebene Bindung eines Chemokins oder Chemokinderivats an einen Glykosylinositolphosphatidyl (GPI)-Anker soll der Antagonist effektiv in die Zellmembranen von Endothelzellen inkorporiert werden, länger auf dem Endothel verbleiben und die benötigte Proteinmenge vermindern. Zunächst wurde durch die Erweiterung des signalgebenden N-Terminus von CCL5 der CCL5-Antagonist Met-RANTES generiert. Ein Aminosäureaustausch erzeugte ein dimerisierendes Molekül, welches einfacher als die zur Polymerisierung neigende Wildform zu isolieren war. Das Protein wurde mit der PCR mit einem GPI-Anker fusioniert und in Chinese Hamster Ovary (CHO)-Zellen subkloniert. Met-RANTES(Dimer)-GPI wurde erfolgreich aus den CHO-Zellen isoliert und mit der Säulenchromatographie gereinigt. In in vitro-Versuchen wurde Met-RANTES(Dimer)-GPI effektiv in die Oberfläche von humanen Endothelzellen reinkorporiert und hemmte die transendotheliale Migration von Monozyten, welche bei der Transplantat¬abstoßung und bei der Tumorprogression eine wichtige Rolle spielen. Mit Met-RANTES(Dimer)-GPI präperfundierte Transplantate zeigen möglicherweise einen geringeren vaskulären Schaden bei der akuten Transplantatabstoßungsreaktion. Im Tumormodell soll eine Hemmung der Tumorinfiltration durch Monozyten, welche eine beschleunigte Tumorprogression verursachen, erreicht werden. Im Vergleich zu nicht GPI-gebundenen CCL5-Antagonisten würde eine lokale fokussierte Therapie ermöglicht und eine eventuell geringere zu applizierende Proteinmenge bei längerer Verweildauer erzielt. Die Ergebnisse dieser Arbeit erlauben zunächst einen genaueren Einblick in die Pathogenese des CTCL. Der Chemokinrezeptor CCR7 wird vor allem von fortgeschrittenen Formen mit lymphatischer Infiltration exprimiert. CCR10 wird erstmals im Zusammenhang mit dem CTCL beschrieben und vor allem von fortgeschrittenen Unterformen exprimiert. Desweiteren wurde ein membranbindender Chemokinantagonist hergestellt. Erstmals wird die Kombination eines Chemokins oder Chemokinderivats mit einem GPI-Anker beschrieben. Der Antagonist erlaubt eine hohe lokale Applikation ohne systemische Zirkulation des Agens. Mögliche Einsatzgebiete sind die gezielte Tumortherapie oder die Behandlung der Transplantatabstoßung.

Objective Recent studies have suggested an important role of the B cell chemoattractant CXCL13 in acute neuroborreliosis (NB). Our aim was to confirm the diagnostic role of CXCL13 and to evaluate its relevance as a therapy response and disease activity marker in NB. Methods CXCL13 was measured in cerebrospinal fluid (CSF) and serum of patients with NB (n = 28), systemic borreliosis (SB, n = 9), Guillaine-Barre syndrome (GBS, n = 11), Bell's palsy (BP, n = 19), other cranial nerve palsies (CNP, n = 5), cephalgia (C, n = 20), bacterial CNS infections (B-CNS-I, n = 16) and viral CNS infections (V-CNS-I, n = 18). For follow-up studies, serial sample pairs were evaluated from 25 patients with NB (n = 56), 11 with B-CNS-I (n = 25) and 14 with V-CNS-I (n = 36). Results CSF-CXCL13 was significantly elevated in NB compared with other neurological diseases (p

Chemokines remain attractive therapeutic targets for modulating inflammatory diseases in all areas of medicine including acute and chronic kidney disease. Industry has launched huge programs for the development of chemokine antagonists, and clinical trials with chemokine and chemokine receptor antagonists are ongoing. However, chemokine biology remains an area of unexpected discoveries. Here we discuss a number of questions which need to be addressed to further explore the potential of chemokine antagonism in renal inflammation: Why does renal expression of chemokines and chemokine receptors not always correlate with their functional significance? Why does chemokine antagonism only partially reduce renal leukocyte counts? Will antagonist combinations be more effective in reducing renal inflammation? What are the functional roles of homeostatic chemokines and atypical, nonsignaling chemokine receptors in renal inflammation? And finally, what classes of chemokine antagonists are available to address these questions experimentally? Copyright (C) 2009 S. Karger AG, Basel

Die direkte Rekrutierung von Effektor-Leukozyten aus dem peripheren Blut in interstitielle Gewebe wird in Teilen von chemotaktischen Zytokinen (Chemokinen) und ihren Rezeptoren kontrolliert. Diesen Schritt zu blockieren stellt ein wichtiges Instrument der Kontrolle einer Entzündungsreaktion dar. Das proinflammatorische Chemokin CCL5/RANTES ist ein chemotaktisches Agens das über die CCR1-, CCR3- und CCR5-Rezeptoren von „Gedächtnis“-CD4+ T-Zellen, Monozyten und Eosinophile wirkt. Es wird von vielen Gewebetypen im Laufe einer Entzündungsreaktion produziert. Die CCR1- und CCR5-Aktivierung konnte als wichtiger Faktor für die Entstehung von akuten Abstoßungsreaktionen mittels in-vitro und in-vivo Experimenten identifiziert werden. Durch metRANTES, dem um ein Methionin verlängerten CCL5-Protein welches einen potenten CCR1 und CCR5 Rezeptor-Antagonisten darstellt, konnte eine Abstoßungsreaktion effektiv reduziert und in Kombination mit anderen Substanzen fast völlig unterdrückt werden. Weitere Modifizierungen am metRANTES-Protein verändern die für CCL5 charakteristische Multimerisierung und seine GAG-Bindungskapazität. Das „protein engineering“ genannte Verbinden eines Proteins mit einem GPI-Anker bietet die Möglichkeit, durch Reintegration in die Oberflächenmembranen unterschiedlicher Gewebe, Proteine an definierte Lokalisationen zu bringen. Dort können sie, dank der Fähigkeit, sich in die Membranen anderer Zellen wieder einzufügen und die ursprüngliche Funktion wieder anzunehmen (Premkumar, Fukuoka et al. 2001; Djafarzadeh, Mojaat et al. 2004), längere Zeit als soluble Chemokine verbleiben. In dieser Arbeit wurden unterschiedliche CCL5-Analoga, sowie ein virales Chemokin-Analogon, um eine GPI-kodierende Sequenz erweitert und in einen Expressionsvektor subkloniert. Mittels Transformation wurden sie in Chinese Hamster Ovarial-Zellen (CHO-Zellen) exprimiert. Ihre Expression an der Zelloberfläche konnte dank der FACS-Analyse ermittelt werden und in einem gleichen Schritt wurde die Fähigkeit verschiedener anti-RANTES Antikörper, an die N-terminal veränderten Proteine zu binden, analysiert. Diese membranverankerten Proteine wurden in höchstmöglicher Konzentration aus der Einheitsmembran extrahiert und in einem weiteren Schritt durch unterschiedliche Chromatographieverfahren isoliert. Dabei wurde die Heparin-Chromatographie gefolgt von einer Size-exclusion Chromatographie als Methode mit der besten Reinheit und Ausbeute identifiziert. Zuletzt wurden die gereinigten, GPI-verbundenen CCL5-Analoga mit „einfachen“ CHO-Zellen, sowie humanen mikrovaskulären Endothelzellen inkubiert und ihre Reintegration an der Zelloberfläche bewiesen. Die in dieser Arbeit hergestellten GPI-gebundenen RANTES-Antagonisten eröffnen die Möglichkeit, in weiteren in-vitro, sowie in-vivo Versuchen, die biologische Aktivität dieses Chemokins gezielt zu blockieren oder (in einem analogen Verfahren) zu verstärken. Dadurch kann die Bedeutung des RANTES-Proteins in der Transplantatabstoßung, sowie in weiteren Entzündungsreaktionen herausgearbeitet werden. Durch Perfusion des Organs vor der Transplantation mit dem GPI-verbudenen Chemokin-basierenden Antagonisten, erhofft man sich die Integration des GPI-Ankers in die mikrovaskuläre Endothelialzellmembran und somit die Präsentation des Antagonisten für die zirkulierenden Leukozyten. Ein solches Vorgehen könnte dem Gefäßsystem während der kritischen ersten Tage nach der Transplantation Schutz bieten und somit signifikant die akute vaskuläre Verletzung, die mit einer Verschlechterung der Überlebensprognose verbunden ist, vermindern (Notohamiprodjo, Djafarzadeh et al. 2005).

Das Glioblastoma multiforme ist ein maligner hirneigener Tumor mit einer bislang infausten Prognose. Humane mesenchymale Progenitorzellen des Knochenmarks (hMSC) zeigen in-vitro und in-vivo einen ausgeprägten glioblastom¬induzierten Tropismus. Sie sind einfach in der Handhabung, weil sie leicht zu gewinnen, in Kultur zu vervielfältigen und anschließend autolog zu transplantieren sind. Diese Eigenschaften machen hMSC zu vielversprechenden Kandidaten für eine zellbasierte Gentherapie des Glioblastoms. Die molekularen Mechanismen, welche zu der gerichteten Migration der hMSC hin zu den Glioblastomzellen führen und die biologischen Wechselwirkungen zwischen Stammzellen und Tumorzellen sind bisher kaum verstanden. Um erste Einblicke in diese Wechselwirkungen zu erlangen, wurden im Rahmen des vorliegenden Promotionsvorhabens in-vitro Untersuchungen zu den Grundlagen des glioblastominduzierten Tropismus von hMSC durchgeführt. Die Fragestellung befasste sich insbesondere damit, welche Chemokine an der Vermittlung der glioblastomgerichteten Migration von hMSC beteiligt sind. Hierzu wurden Migrationsversuche mit einer modifizierten Boyden Kammer durchgeführt, wobei zunächst einige bekannte glioblastomassoziierte Chemokin-kandidaten (IL-8, NT-3, TGF-ß1, EGF, CNTF, GDNF, PDGF und BDNF) getestet wurden. Eine signifikante chemotaktische Eigenschaft auf hMSC wurde hierbei für IL-8, TGF-ß1 und NT-3 beobachtet. Die promigratorische Wirkung dieser drei Chemokine erwies sich hierbei als konzentrationsabhängig. Im Weiteren wurde nachgewiesen, dass die bekannte chemotaktische Wirkung von glioblastom-konditioniertem Medium auf hMSC durch die Zugabe von IL-8, TGF-ß, beziehungs¬weise NT-3 neutralisierenden Antikörpern signifikant reduziert wird. Somit konnte funktionell nachgewiesen werden, dass diese Chemokine tatsächlich eine Rolle beim glioblastominduziertem Tropismus der hMSC spielen. Ergänzend wurde mittels Immunfluoreszenzfärbung die Expression der entsprechenden Chemokin¬rezeptoren auf den hMSC nachgewiesen und die Sekretion der Chemokine durch die Glioblastomzellen mittels ELISA quantifiziert. Aus Vorarbeiten unserer Arbeitsgruppe ist bekannt, dass auch VEGF-A eine chemotaktische Wirkung auf hMSC besitzt. Wie VEGF-A werden auch IL-8, TGF-ß1 und NT-3 von Glioblastomen überexprimiert. Zudem wird über diese Chemokine die Neoangiogenese jener Tumore vermittelt. Dies führt zu der Hypo-these, dass Glioblastome die Migration der hMSC aus dem peripheren Blut in das Tumorgebiet über angiogenetische Signalwege vermitteln. Damit könnten hMSC an dem Prozess der Angiogenese des Glioblastoms beteiligt sein. Ein genaues Verständnis des möglichen Beitrages von hMSC zum Glioblastomwachstum ist eine unabdingbare Voraussetzung für ihre mögliche klinische Anwendung als gentherapeutische Vektoren beim Menschen. Deshalb müssen zukünftig neben weiteren in-vitro vor allem in-vivo Studien mit Langzeit-beobachtungen im Tiermodell durchgeführt werden. In diesen Studien sollten die Auswirkungen einer Transplantation nativer hMSC einerseits und genetisch modifizierter therapeutischer hMSC andererseits auf das Glioblastomwachstum untersucht werden. Die vielversprechenden Ergebnisse der bisher vorliegenden Arbeiten lassen hoffen, dass in nicht allzu ferner Zukunft eine bessere Therapie für Patienten mit Glioblastom gefunden werden kann.

Background: The chemokine CXCL13 is known to dictate homing and motility of B cells in lymphoid tissue and has been implicated in the formation of ectopic lymphoid tissue in chronic inflammation. Whether it influences B cell trafficking during acute infection, is largely unclear. In previous studies, we showed that (I) CXCL13 levels are markedly increased in the B cell-rich cerebrospinal fluid (CSF) of patients with acute Lyme neuroborreliosis (LNB), and (II) CXCL13 is released by monocytes upon recognition of borrelial outer surface proteins by Toll-like receptor 2. Here, we assessed the role of CXCL13 - in comparison to other chemokines - in the recruitment of B cells to the CSF of patients with acute LNB. Methods: Measurement of chemokines was done by ELISA. B cells were isolated from whole blood using magnetic cell separation (MACS). For migration experiments, a modified Boyden chamber assay was used and the migrated B cells were further analysed by FACS. The migration was inhibited either by preincubation of the CSF samples with neutralizing antibodies, heating to 60 C, removal of proteins >3 kDa, or by pre-treatment of the B cells with pertussis toxin. The principal statistical tests used were one-way analysis of variance and Bonferroni test (chemokine measurements) as well as paired Student's t-test (migration experiments). Results: Measurements of chemokine levels revealed an increase in three of the four known major B cell chemoattractants CXCL13, CCL19 and CXCL12 in LNB CSF. The CXCL13 CSF: serum ratio, as a measure of the chemotactic gradient, was substantially higher than that of CCL19 and CXCL12. Moreover, the chemotactic activity of LNB CSF was reduced up to 56% after preincubation with a neutralizing CXCL13 antibody, while combined preincubation with antibodies against CXCL13, CCL19, and CXCL12 did not lead to further reduction. Since treatment with pertussis toxin, heating to 60 degrees C, and removal of proteins >3 kDa abrogated the chemotactic activity, further not yet identified chemokines seem to be involved in B cell recruitment to LNB CSF. Conclusion: Combined, our study suggests a key role of CXCL13 in B cell migration to sites of infection as shown here for the CSF of LNB patients.

Guest: Richard Ransohoff, MD Host: Leslie P. Lundt, MD Chemotactic cytokines (known as chemokines) are small proteins that direct the movement of leukocytes to sites of inflammation or injury. An explosion of information about chemokines and their receptors has occurred in recent years. Dr. Richard Ransohoff tells host Dr. Leslie Ludnt what is happening in this exciting field.

The global burden of chronic kidney diseases remains an ongoing medical challenge. Therapies that can halt or reverse advanced renal injury are not yet available. Increasing numbers of patients progress to the end-stage renal failure and require renal replacement therapy, the latter being associated with significant mortality, a lower quality of life, and high costs for national health systems. Thus, new treatment strategies that slow down, halt or even revert progressive renal damage are requested. Chemokines and their receptors are involved in the pathogenesis of renal diseases. They mediate leukocytes and macrophages recruitment and activation during initiation as well as progression of renal inflammation. Infiltrating leukocytes are the major source for proinflammatory and profibrotic cytokines and are therefore critical for mediating fibroblast proliferation, differentiation into myofibroblasts, matrix production, and tubular atrophy. Recent advances in the understanding of the molecular mechanisms that regulate renal leukocyte recruitment suggest chemokines and chemokine receptors as novel targets for specific pharmacological intervention. The aim of the present thesis was to investigate the role of chemokine receptor CCR1 for the progression of chronic kidney diseases, e.g. Alport disease and diabetic nephropathy. Two different animal models were used: Col4A3-deficient mice and type 2 diabetic db/db mice with advanced diabetic nephropathy. We blocked CCR1 in Col4A3-deficient mice with BX417, a small molecule CCR1 antagonist, and BL5923, a novel orally available antagonist with a high specificity for human and murine CCR1 in uninephrectomized type 2 diabetic db/db mice, respectively. Treatment with BX471 (25mg/kg) from weeks 6 to 10 of life improved survival of COL4A3- deficient mice, characterized by glomerulosclerosis and subsequent progressive tubulointerstitial injury, leading to fatal end-stage renal disease (ESRD). Improvement was associated with less interstitial macrophages, apoptotic tubular epithelial cells, tubular atrophy, interstitial fibrosis, and less globally sclerotic glomeruli. BX471 reduced total renal Ccl5 mRNA expression by reducing the number of interstitial CCL5-positive cells in inflammatory cell infiltrates. Intravital microscopy of the cremaster muscle in male mice identified that BX471 or lack of CCR1 impaired leukocyte adhesion to activated vascular endothelium and transendothelial leukocyte migration, whereas leukocyte rolling and interstitial migration were not affected. Furthermore, in activated murine macrophages, BX471 completely blocked CCL3-induced CCL5 production. When CCR1 was blocked with BL5923 (60mg/kg, b.i.d), the interstitial recruitment of ex vivo labeled macrophages was markedly decreased in uninephrectomized male db/db mice with type 2 diabetes. Similarly, BL5923 orally administered from month 5 to 6 of life reduced the numbers of interstitial macrophages in uninephrectomized db/db mice. This was associated with reduced numbers of Ki-67 proliferating tubular epithelial and interstitial cells, tubular atrophy, and interstitial fibrosis in uninephrectomized db/db mice. Glomerular pathology and proteinuria were not affected by the CCR1 antagonist. BL5923 reduced renal mRNA expression of Ccl2, Ccr1, Ccr2, Ccr5, Tgf-β1, and collagen I-α1 when compared to untreated uninephrectomized male db/db mice of the same age. Thus, we identified a previously unrecognized role for CCR1-dependent recruitment of interstitial macrophages for the progression of chronic kidney disease in Alport disease and diabetic nephropathy. These data identify CCR1 as a potential therapeutic target for Alport disease and late stage diabetic nephropathy or other progressive nephropathies associated with interstitial macrophage infiltrates.

Background: Osteosarcoma is the most frequent bone tumor in childhood and adolescence. Patients with primary metastatic disease have a poor prognosis. It is therefore important to better characterize the biology of this tumor to define new prognostic markers or therapeutic targets for tailored therapy. Chemokines and their receptors have been shown to be involved in the development and progression of malignant tumors. They are thought to be active participants in the biology of osteosarcoma. The function of specific chemokines and their receptors is strongly associated with the biological context and microenvironment of their expression. In this report we characterized the expression of a series of chemokine receptors in the complex environment that defines osteosarcoma. Methods: The overall level of chemokine receptor mRNA expression was determined using TaqMan RT-PCR of microdissected archival patient biopsy samples. Expression was then verified at the protein level by immunohistochemistry using a series of receptor specific antibody reagents to elucidate the cellular association of expression. Results: Expression at the RNA level was found for most of the tested receptors. CCR1 expression was found on infiltrating mononuclear and polynuclear giant cells in the tumor. Cells associated with the lining of intratumoral vessels were shown to express CCR4. Infiltrating mononuclear cells and tumor cells both showed expression of the receptor CCR5, while CCR7 was predominantly expressed by the mononuclear infiltrate. CCR10 was only very rarely detected in few scattered infiltrating cells. Conclusion: Our data elucidate for the first time the cellular context of chemokine receptor expression in osteosarcoma. This is an important issue for better understanding potential chemokine/chemokine receptor function in the complex biologic processes that underlie the development and progression of osteosarcoma. Our data support the suggested involvement of chemokines and their receptors in diverse aspects of the biology of osteosarcoma, but also contradict aspects of previous reports describing the expression of these receptors in this tumor.

In der vorliegenden Arbeit wurde bronchoalveolären Lavage Flüssigkeit (BALF) von Patienten mit interstitiellen Lungenerkrankungen (23 Patienten) auf Chemokinkonzentrationen und Chemokinrezeptorexressionsmuster der Lymphozyten analysiert und die Ergebnisse mit Patienten, die an chronischer Bronchitis (6 Patienten) oder malignen Erkrankungen (9 Patienten) der Lunge erkrankt waren verglichen. Mittels ELISA wurden die Chemokinkonzentrationen und mittels Durchflusszytometrie der Anteil an Chemokinrezeptor-exprimierenden T-Zellen in der BALF bestimmt. Hierbei wurden die Chemokinkonzentrationen von MCP 1, TARC, MDC und RANTES und die Häufigkeit CCR2+, CCR5+, CCR4+ und CXCR3+ Zellen innerhalb der CD4+ und CD8+ T-Zellpopulationen gemessen. Es konnte gezeigt werden, dass bei interstitiellen Lungenerkrankungen im Vergleich zu den Kontrollgruppen die MCP-1 Konzentration knapp signifikant (p = 0,055) und die CCR2+CD4+T-Zellen signifikant erhöht waren. Im Zusammenhang mit Daten aus Kinder- und Erwachsenenstudien, in denen in der bronchoalveolären Lavageflüssigkeit erhöhte MCP-1 Werte und vermehrt CCR2+ T-Zellen nachgewiesen wurden, legen diese Ergebnisse eine wichtige Rolle der MCP 1/CCR2-Achse in der Pathogenese der interstitiellen Lungenerkrankungen nahe. Ebenso fanden sich bei interstitiellen Lungenerkrankungen signifikant mehr der TH2-assoziierten CCR4+ T-Zellen; bei dem TH1-assoziierten Rezeptor CXCR3+ ergab sich kein Unterschied. Gemeinsam mit ähnlichen Ergebnissen einiger Studien in Mausmodellen und humanen Studien weisen sie auf eine TH2-Polarisierung der T Zellen bei interstitiellen Lungenerkrankungen hin, welche hierbei einen profibrotischen Effekt haben sollen. Gleichzeitig konnten bei interstitiellen Lungenerkrankungen signifikant mehr CCR5+CD4+ und CCR5+CD8+ Zellen als in den Kontrollgruppen nachgewiesen werden. Da auch bei gesunden Menschen CCR5+ T-Zellen nachgewiesen werden konnten, postulieren wir, dass CCR5+ T-Zellen auch unabhängig von der Polarisierung der T-Zellen ein regulärer Bestandteil des bronchoalveolären Raumes im Rahmen einer normalen Immunreaktion sind. Insgesamt hat diese explorative Analyse aufgezeigt, dass sowohl die MCP 1/CCR2-Achse, als auch TH2-polarisierte T-Zellen ein potentielles Angriffsziel in der Behandlung interstitieller Lungenerkrankungen darstellen könnten. Die Ergebnisse sollten den Anstoß für ausführlichere Untersuchungen mit einem wesentlich größeren Patientenkollektiv geben.

Background: Previously, we reported that adoptively transferred perforin k/o (PKO), and IFN-gammak/o (GKO), or perforin/IFN-gamma double k/o (PKO/GKO) effector T cells mediated regression of B16BL6-D5 (D5) pulmonary metastases and showed that TNF receptor signaling played a critical role in mediating tumor regression. In this report we investigated the role of lymphotoxin-alpha (LT-alpha) as a potential effector molecules of tumor-specific effector T cells. Methods: Effector T cells were generated from tumor vaccine-draining lymph node (TVDLN) of wt, GKO, LT-alpha deficient (LKO), or PKO/GKO mice and tested for their ability to mediate regression of D5 pulmonary metastases in the presence or absence of LT-beta R-Fc fusion protein or anti-IFN-gamma antibody. Chemokine production by D5 tumor cells was determined by ELISA, RT-PCR and Chemotaxis assays. Results: Stimulated effector T cells from wt, GKO, or PKO/GKO mice expressed ligands for LT-beta receptor (LT-beta R). D5 tumor cells were found to constitutively express the LT-beta R. Administration of LT-beta R-Fc fusion protein completely abrogated the therapeutic efficacy of GKO or PKO/GKO but not wt effector T cells (p < 0.05). Consistent with this observation, therapeutic efficacy of effector T cells deficient in LT-alpha, was greatly reduced when IFN-gamma production was neutralized. While recombinant LT-alpha 1 beta 2 did not induce apoptosis of D5 tumor cells in vitro, it induced secretion of chemokines by D5 that promoted migration of macrophages. Conclusion: The contribution of LT-alpha expression by effector T cells to anti-tumor activity in vivo was not discernable when wt effector T cells were studied. However, the contribution of LT-beta R signaling was identified for GKO or PKO/GKO effector T cells. Since LT-alpha does not directly induce killing of D5 tumor cells in vitro, but does stimulate D5 tumor cells to secrete chemokines, these data suggest a model where LT-alpha expression by tumor-specific effector T cells interacts via cross-linking of the LT-beta R on tumor cells to induce secretion of chemokines that are chemotactic for macrophages. While the contribution of macrophages to tumor elimination in our system requires additional study, this model provides a possible explanation for the infiltration of inate effector cells that is seen coincident with tumor regression.

Background: The mechanisms by which tumor-specific T cells induce regression of established metastases are not fully characterized. In using the poorly immunogenic B16BL6-D5 (D5) melanoma model we reported that T cell-mediated tumor regression can occur independently of perforin, IFN-gamma or the combination of both. Characterization of regressing pulmonary metastases identified macrophages as a major component of the cells infiltrating the tumor after adoptive transfer of effector T cells. This led us to hypothesize that macrophages played a central role in tumor regression following T-cell transfer. Here, we sought to determine the factors responsible for the infiltration of macrophages at the tumor site. Methods: These studies used the poorly immunogenic D5 melanoma model. Tumor-specific effector T cells, generated from tumor vaccine-draining lymph nodes (TVDLN), were used for adoptive immunotherapy and in vitro analysis of chemokine expression. Cellular infiltrates into pulmonary metastases were determined by immunohistochemistry. Chemokine expression by the D5 melanoma following co-culture with T cells, IFN-gamma or TNF-alpha was determined by RT-PCR and ELISA. Functional activity of chemokines was confirmed using a macrophage migration assay. T cell activation of macrophages to release nitric oxide (NO) was determined using GRIES reagent. Results: We observed that tumor-specific T cells with a type 1 cytokine profile also expressed message for and secreted RANTES, MIP-1 alpha and MIP-1 beta following stimulation with specific tumor. Unexpectedly, D5 melanoma cells cultured with IFN-gamma or TNF-alpha, two type 1 cytokines expressed by therapeutic T cells, secreted Keratinocyte Chemoattractant (KC), MCP-1, IP-10 and RANTES and expressed mRNA for MIG. The chemokines released by T cells and cytokine-stimulated tumor cells were functional and induced migration of the DJ2PM macrophage cell line. Additionally, tumor-specific stimulation of wt or perforin-deficient (PKO) effector T cells induced macrophages to secrete nitric oxide (NO), providing an additional effector mechanism for T cell-mediated tumor regression. Conclusion: These data suggest two possible sources for chemokine secretion that stimulates macrophage recruitment to the site of tumor metastases. Both appear to be initiated by T cell recognition of specific antigen, but one is dependent on the tumor cells to produce the chemokines that recruit macrophages.

Die beiden Pathogen-assoziierten molekularen Muster, CpG-Oligonukleotide, als Imitate bakterieller DNA, und LPS, sind in der Lage, das menschliche Immunsystem zu stimulieren. Vor Entdeckung der Toll-like Rezeptoren konnte nicht zwischen direkten und indirekten Effekten von CpG-Oligonukleotiden und LPS auf Zellen des menschlichen Immunsystems unterschieden werden. Durch die Entdeckung der Toll-like Rezeptoren und vor allem die Charakterisierung von TLR9 als Rezeptor für CpG und TLR4 als Rezeptor für LPS entstand die Möglichkeit, die Zielzellen von PAMPs an Hand der Expression der dazugehörigen Rezeptoren zu definieren. Dendritische Zellen sind im Immunsystem des Menschen essenziell für die Auslösung einer Immunantwort. Sie sind in der Lage, eindringende Pathogene an Hand von PAMPs schnell und sicher zu erkennen, und daraufhin eine passende Immunantwort zu initiieren. Zwei Subpopulationen von dendritischen Zellen konnten kürzlich im peripheren Blut identifiziert werden: Plasmazytoide dendritische Zellen (PDC) und myeloide dendritische Zellen (MDC). In der vorliegenden Arbeit wurden die Unterschiede zwischen PDC und MDC in ihren Reaktionen auf CpG-Oligonukleotide, LPS und CD40 Ligand charakterisiert. Funktionelle Untersuchungen zeigten, dass nur PDC und nicht MDC direkte Zielzellen von CpG-ODN im humanen Immunsystem darstellen, während LPS MDC aktiviert, jedoch nicht PDC. Damit konsistent konnte auf molekularbiologischer Ebene nachgewiesen werden, dass PDC TLR9 exprimieren, jedoch nicht TLR4, während MDC den für die Erkennung von LPS notwendigen Rezeptor TLR4 besitzen, aber TLR9 nicht exprimieren. In gemischten Populationen reagierten auch myeloide dendritische Zellen auf CpG-Oligodesoxynukleotide, was auf eine indirekte Aktivierung durch plasmazytoide dendritische Zellen hinweist. PDC reagierten nach Stimulation mit ODN 2006 mit einer Hochregulation von Reifemarkern und kostimulatorischer Moleküle, der Expression von Chemokinrezeptoren, der Produktion proinflammatorischer Chemokine und einer verminderten Apoptoserate. Nach Stimulation mit ODN 2216 sezernierten sie große Mengen IFN-α, während ODN 2006 für die Induktion von IFN-α eine Kostimulation mit CD40 Ligand benötigte. Weder ODN 2006, ODN 2216 oder CD40 Ligand alleine waren in der Lage, IL-12 in PDC zu induzieren, die synergistische Stimulation von PDC mit CpG-ODN und CD40 Ligand führen jedoch zur Produktion großer Mengen an IL-12. Unter optimaler Stimulation mit ODN 2006 und CD40 Ligand können PDC damit gleichzeitig IL-12 und IFN-α produzieren. Das Verhältnis der produzierten Zytokine ist dabei abhängig vom Differenzierungsgrad der PDC. Durch zunehmende Ausreifung der PDC mit IL-3 verschiebt sich nach der Stimulation das Produktionsverhältnis an sezernierten Zytokinen zugunsten von IL-12. Ausreifung mit ODN 2006 ermöglicht PDC, zudem naive allogene CD4 Zellen zu aktivieren, und induziert in Kokulturen IL-12-abhängig ein Th1-gerichtetes Zytokinprofil in den CD4 T-Zellen. IFN-α schien dabei eine geringe Rolle zu spielen. Durch die Charakterisierung der PDC als TLR9-tragende Zielzelle für CpG-DNA, trägt diese Arbeit entscheidend dazu bei, die PDC als Schlüsselzelle für die physiologischen Wirkungen von TLR9-Liganden zu identifizieren und zu verstehen. Dies ist von hoher Relevanz für die Entwicklung therapeutischer Anwendungen von CpG-ODN in der Tumortherapie, Asthmabehandlung, Infektionsprophylaxe und als Adjuvans bei Impfungen.

Durch den Transfer tumorspezifischer T-Zellen können solide Tumore nicht nur in Tieren, sondern auch im Menschen erfolgreich behandelt werden. Dudley et al. konnten kürzlich nach dem autologen Transfer stimulierter tumorinfiltrierender Lymphozyten (TIL) nach vorheriger non-myeloablativer Konditionierung in zwei von zwölf Patienten mit Melanomen eine Tumorregression erreichen (Dudley et al. 2002). Änliche Erfolge konnten Chang et al. bei der Behandlung von fortgeschrittenen Nierenkarzinomzellen erzielen (Chang et al. 2003). Sie vakzinierten Patienten mit Calmette-Guérin Bacillus versetzten Tumorzellen und ernteten anschließend die T-Zellen aus den angrenzenden Lymphknoten der Vakzinierungsregion. Nach autologem Transfer der vorwiegend CD8+ T-Zellen, welche in vitro mit anti-CD3 stimuliert wurden, sprach die Therapie bei neun von 34 Patienten an. Die Mechanismen der T-zellvermittelten Tumorregression sind aber bis heute noch unklar. Gegenstand dieser Arbeit war es daher Faktoren zu untersuchen, welche eine Rolle bei der Regression von D5-Melanomlungenmetastasen durch den adoptiven Transfer CD4+/CD8+ T-Zellen aus Tumorvakzin drainierenden Lymphknoten (TVDLN) nach Vakzinierung mit D5G6 (einem GM-CSF transduzieren D5-Subklon) spielen. Hierzu wurden D5-Zellen in vitro mit Zytokinen, welche von Effektor T-Zellen (TE) produziert werden, stimuliert. Wir konnten zeigen, dass D5-Tumorzellen die als proapoptotisch geltenden Rezeptoren TNF-R I sowie Fas nach IFN-g-Stimulation exprimieren. Die Inkubation mit den Liganden dieser Rezeptoren TNF-a, LT-a und FasAb bewirkt keine Apoptoseinduktion. Gleichzeitige Inkubation dieser Liganden führt nur zu einer Apoptoserate von 25% in D5. Mögliche Gründe der relativen Apoptoseresistenz von D5 könnten die intrazellulären Apoptoseinhibitionsproteine c-IAP I, c-IAP II und Survivin sein, welche wir in D5 nachweisen konnten. Da nach adoptivem Transfer tumorspezifischer TE Makrophagen die pulmonalen Tumormetastasen infiltrieren, untersuchten wir, ob TE Chemokine exprimieren. Unsere Untersuchungen ergaben, dass TE die Chemokine MIP-1a, MIP-1b und RANTES tumorspezifisch exprimieren. Nach Stimulation von D5-Tumorzellen mit den Zytokinen TNF-a und IFN-g, welche von TE tumorspezifisch exprimiert werden, wird die Chemokin-mRNA von KC, MCP-1, IP-10 und Mig in D5 exprimiert. Auch die Koinkubation von D5 mit TE induziert die Expression der mRNA von KC, MCP-1, IP-10 und Mig. Deutlich erhöhte KC und MCP-1 Proteinkonzentrationen wurden im Überstand von D5-Tumorzellen mittels ELISA nach TNF-a Stimulation gegenüber unstimulierten und IFN-g stimulierten D5-Zellen festgestellt. Um zu prüfen, ob die von D5 gebildeten Substanzen auch tatsächlich chemotaktisch auf Makrophagen wirken, führten wir einen chemotaktischen Assay durch. Wir konnten zeigen, dass es zu einer signifikanten Steigerung der Anzahl migrierter Makrophagen in Richtung D5- Tumorzellen nach deren Stimulation mit IFN-g und TNF-a kommt. Da wir in TE die Expression von TNF-a-mRNA und die Sekretion von IFN-g tumorspezifisch nachweisen konnten, besteht Grund zur Annahme, dass in vivo TE in der Lage sind Tumorzellen zur Chemokinbildung anzuregen, was zu einer Invasion von Makrophagen in die Tumorregionen führt. Dass Makrophagen möglicherweise eine entscheidende Rolle bei der Tumorregression spielen, deckt sich auch mit der Beobachtung von Feinmesser et. al., welche mit einer peritumorösen Injektion von Multikinen (Zytokin-/Chemokinmischung) Kopf und Halstumore behandelten (Feinmesser et al. 2003). Nach dieser Therapie zeigte sich in den Tumorregionen der erfolgreich behandelten Patienten im Gegensatz zu Non-Respondern eine hohe Anzahl migrierter und aktivierter Makrophagen. Wir fanden mit den Ergebnissen unserer Studie erstmals Hinweise darauf, dass im murinen Melanommodell B16BL6-D5 nicht ausschließlich die direkte T-zellabhängige Zytotoxizität zur Tumorregression führt, sondern dabei weitere Zellarten wie Makrophagen/Monozyten involviert sind, welche mittels tumorspezifischer Chemokine rekrutiert werden. Die vorliegende Arbeit liefert einen Beitrag zur Erforschung der Mechanismen T-zellvermittelter Tumorregression. Die Kenntnisse dieser Mechanismen haben entscheidende Bedeutung bei der Entwicklung neuer, effektiver Behandlungskonzepte gegen solide Tumore.

Infiltrating leukocytes are thought to contribute to the progression of kidney disease. Locally produced chemokines guide circulating leukocytes into the kidney, which renders therapeutic blockade of respective chemokine receptors on the leukocyte surface as potential targets for the inhibition of renal leukocyte recruitment. By using mutant mice and specific antagonists, we found that chemokine receptor CCR1 has non-redundant functions for leukocyte adhesion to activated vascular endothelium and for transendothelial diapedesis. Most importantly, CCR1 blockade with a specific small molecule antagonist can improve injury in several types of progressive kidney disease models, even if treatment is initiated in advanced disease states. Identification of new targets may add to the therapeutic options in chronic kidney disease. Copyright (C) 2005 S. Karger AG, Basel.

Hintergrund und Fragestellung: Die Konfrontation des Immunsystems mit einem definierten Antigen löst eine spezifische Immunantwort aus. Die daran beteiligten TH-Zellen können anhand der von ihnen sezernierten Zytokine in TH1- und TH2-Zellen sowie in weitere Subtypen differenziert werden. Dabei sind TH1-Zellen durch die Synthese von IFN-g charakterisiert, während TH2-Zellen vorwiegend Interleukin-4 produzieren. Die gezielte Auswanderung von TH-Zellen in inflammatorische Gewebe wird unter anderem durch Chemokinrezeptoren, welche chemotaktische Zytokine (sog. Chemokine) binden, gesteuert. TH1-Zellen exprimieren bevorzugt CXCR3 und CCR5, TH2-Zellen dagegen CCR3 und CCR4. TH-Zellen sind an der Pathogenese von Typ I Allergien entscheidend beteiligt. Für die Entwicklung der hinsichtlich der Ausbildung von Typ I Allergien protektiven TH1-Zellen scheint die Auseinandersetzung des Immunsystems mit mikrobiellen Antigenen in der allerfrühesten Kindheit notwendig zu sein. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, in einem Pilotprojekt an einem Normalkollektiv zweijähriger Kinder das Expressionsmuster oben genannter Chemokinrezeptoren auf peripheren TH-Zellen zu analysieren. In einem zweiten Schritt sollte untersucht werden, ob ein positiver Zusammenhang zwischen TH2-assoziierten Chemokinrezeptoren und der Familienanamnese hinsichtlich atopischer Erkrankungen, der klinischen Diagnose einer atopischen Dermatitis und anderen in der Allergiediagnostik eingesetzten Parametern besteht, oder sich ein negativer Zusammenhang zwischen den TH1-assoziierten Chemokinrezeptoren und oben genannten Parametern zeigen lässt. Darüber hinaus sollte überprüft werden, ob zwischen der Endotoxinexposition, als Proxy für die mikrobielle Exposition in den ersten Lebensmonaten, und dem Expressionsmuster der Chemokinrezeptoren ein Zusammenhang nachgewiesen werden kann. Ergebnisse:Die Chemokinrezeptoren CCR4, CCR5 sowie CXCR3 waren bei allen Probanden nachweisbar. CCR3 konnte bei acht von 37, IFN-g bei 33 von 42 untersuchten Probanden nachgewiesen werden. IL-4 war nicht nachweisbar. Es bestand ein positiver Trend in der Korrelation zwischen der mRNA-Expression von IFN-g und den Chemokinrezeptoren CCR5 (r=0,571) sowie CXCR3 (r=0,386). Ebenso zeigte sich ein positiver Trend in der Korrelation zwischen CCR5 und CXCR3 (r=0,273). Diese Zusammenhänge waren nicht statistisch signifikant. Dagegen korrelierte die CCR5 mRNA-Expression hochsignifikant (p=0,001) sowie die CCR4 mRNA-Expression grenzwertig signifikant (p=0,046) mit dem Endotoxingehalt in der Muttermatratze der Probanden. Schlussfolgerungen: ·In unstimulierten peripheren T-Helferzellen zweijähriger Kinder ist die Quantifizierung der Chemokinzeptoren CCR4, CCR5 sowie CXCR3 mit Hilfe der real-time RT-PCR möglich. IFN-g ist in der überwiegenden Anzahl der untersuchten Probanden nachweisbar, CCR3 nur bei wenigen, IL-4 bei keinem der Probanden. ·Die mRNA-Expression TH1-/TH2-assoziierter Chemokinrezeptoren in unstimulierten, peripheren T-Helferzellen ist für die Differenzierung von Kindern mit von Kindern ohne atopische Dermatitis nicht hilfreich. ·Dagegen scheint die mRNA-Expression von CCR5 als möglichem Marker einer TH1-Antwort mit dem Symptomenkomplex wheezing zu korrelieren. Dieser Befund muss in Studien mit großen Fallzahlen überprüft werden. Wheezing ist am häufigsten mit viralen Infektionen vergesellschaftet. Die weitere Nachuntersuchung der Kinder im Schulalter wird zeigen, bei welchen Kindern sich dennoch Asthma manifestiert. ·Die perinatale Endotoxin-Exposition ist mit einer erhöhten CCR5 mRNA-Expression peripherer TH-Zellen assoziiert. ·Damit deuten die Befunde auf eine Verwertbarkeit der CCR5 mRNA-Expression als TH1-Marker in unstimulierten peripheren TH-Zellen hin.

Die Infiltration mit leukozytären Zellen spielt eine entscheidende Rolle in der Pathogenese glomerulärer Erkrankungen der Niere und wird durch sequentielle und sich überschneidende Interaktionen verschiedener Signalmoleküle gesteuert. In dieser Arbeit wurde die Adhäsionsmolekül- und Chemokinexpression von Mesangialzellen (MC) und glomerulären Endothelzellen (GEC untersucht) und deren Regulation durch verschiedene NF-kappaB Inhibitoren bestimmt. Die Zytokinstimulation der MC mit TNF-alpha induzierte die Transkription und Proteinexpression der Adhäsionsmoleküle ICAM-1 und VCAM-1 sowie der Chemokine GRO-alpha, IL-8, MCP-1, aber nicht Fractalkine. GRO-alpha und IL-8 wurden auf der MC Oberfläche über Heparanproteoglykane immobilisiert, MCP-1 und auch IL-8 als lösliche Moleküle sezerniert. Fractalkine hingegen war nur geringfügig induzierbar konstitutiv auf der MC Oberfläche exprimiert. Diese Induktion der Adhäsionsmoleküle und Chemokine durch Zytokinstimulation der MC war assoziiert mit einer vermehrten Monozytenadhäsion und Transmigration. Dabei vermittelte ICAM-1 und VCAM-1, der GRO-alpha Rezeptor CXCR2 und in geringerem Maße auch Fractalkine den festen monozytären Arrest, während der MCP-1 Rezeptor CCR2 die transendotheliale Chemotaxis von Monozyten auf aktivierte MC zu steuerte. Die transkriptionelle Hochregulation der untersuchten Moleküle wurde über eine Inhibition der IkappaB-alpha Degradation durch den Proteaseninhibitor TLCK, den Proteosomeninhibitor MG132 und durch die adenovirale IkappaB-alpha Überexpression gehemmt. Dies war assoziiert mit der Inhibition der monozytären Adhäsion auf aktivierten MC sowie der transendothelialen Migration auf stimulierte MC zu. Im Gegensatz zu MC wurde Fractalkine auf mRNA wie Proteinebene in transformierten GEC deutlich induziert, und sowohl CXCR2 also auch CX3CR vermittelten den Monozytenarrest auf aktivierten GEC unter Flussbedingungen. Die Relevanz dieser Ergebnisse konnte in einem akzelerierten Glomerulonephritis-Modell an der Ratte bestätigt werden, in dem die Blockade von CCR2 deutlich, und die Blockade von CXCR2 fast komplett die akute glomeruläre Makrophagenrekrutierung inhibierte. Dies unterstreicht die Bedeutung von CXCR2 für die Makrophageninfiltration in den frühen Phasen der NTN. Zusammenfassend erschließt sich ein mehrstufiges Modell, das die inflammatorische Monozytenrekrutierung durch funktionell spezialisierte Adhäsionsmoleküle und Chemokine zeigt.

Thrombozyten spielen eine wichtige Rolle bei thrombembolischen Komplikationen der späten Atherosklerose. Ruptur und Erosionen fortgeschrittener Läsionen führen zu einer Aktivierung von Thrombozyten, Aggregation und Thrombusformation und lösen akutes Koronarsyndrom, Herzinfarkt oder Schlaganfall aus. Es bleibt jedoch zu zeigen, welche Rolle Thrombozyten in der initialen Phase der Atherosklerose einnehmen. Der inflammatorische Prozess der Atherogenese beginnt mit einer Dysfunktion des Endothels. Thrombozyten können so an Endothelzellen adhärieren und nach Aktivierung proinflammatorische Substanzen, wie Zytokine, Chemokine und Wachstumsfaktoren, in das Mikromilieu abgeben. Diese Stoffe regen Endothelzellen und glatte Muskelzellen zur Expression von Adhäsionsmolekülen und Chemokinen an und induzieren einen inflammatorischen, endothelialen Phänotyp, der die konsekutive Rekrutierung von Monozyten begünstigt. Eine sehr früh im Rahmen der Atherogenese stattfindende Thrombozytenadhäsion könnte damit wesentlich an der Initiierung und Aufrechterhaltung des chronisch-inflammatorischen Prozesses der Atherosklerose beteiligt sein. Um dies belegen zu können, wurden Versuche an ApoE-/--Mäusen durchgeführt, die zusätzlich eine Defizienz der αIIb-Kette des GPIIb-IIIa-Rezeptors aufweisen. Der GPIIb-IIIa-Komplex ist ein ausschließlich thrombozytäres Membranglykoprotein, das die feste Adhäsion von Thrombozyten an Endothelzellen vermittelt. Es gelang der Nachweis, dass Thrombozyten von GPIIb-/-ApoE-/--Mäusen, im Gegensatz zu ApoE-/--Mäusen, am Endothel atherosklerotischer Prädilektionsstellen nicht adhärieren können. Die Defizienz des GPIIb-IIIa-Rezeptors führte zu einer drastischen Verminderung der atherosklerotischen Läsionen. Die vorliegende Arbeit zeigt damit erstmals, dass Blutplättchen maßgeblich an der Initiierung der Atherosklerose beteiligt sind und identifiziert den GPIIb-IIIa-Rezeptor als bedeutenden Mediator der thrombozytären, proinflammatorischen Mechanismen. Die Erkenntnis der pathophysiologischen Relevanz der Blutplättchen in der frühen Atherosklerose könnte die Grundlage für die Entwicklung neuer, therapeutischer Strategien darstellen.

Neisseria meningitidis, ein Gram negatives pathogenes Bakterium ist eine der Ursachen für schwere Septikämie und Meningokokkenmeningitis. Nach Besiedelung des menschlichen Nasopharynx und Übertritt in die Blutbahn besteht ein zentraler Schritt in der Pathogenese der durch N. meningitidis verursachten bakteriellen Meningitis in der Interaktion der Bakterien mit Zellen der Blut-Hirn-Schranke. Die Schwere der Erkrankung scheint direkt mit der Produktion proinflammatorischer Zytokine, Chemokine und Wachstumsfaktoren zu korrelieren. Daher wurde in der vorliegenden Studie mit Hilfe eines Zellkulturmodells die Freisetzung von Tumornekrosefaktor alpha (TNF-a), Interleukin-1b (IL-1b), Interleukin-6 (IL-6), Interleukin-8 (IL-8), Monocyten-attrahierendem Protein-1 (MCP-1) und transformierendem Wachstumsfaktor beta (TGF-b) durch Gehirnendothelzellen nach Infektion mit Meningokokken analysiert. Mit ELISA und RT-PCR wurde die Freisetzung von Zytokinen und die Transkription der Zytokin-codierenden Gene von humanen Gehirnendothelzellen (HBMEC) nach Infektion mit dem Meningokokkenstamm MC58* und seiner unbekapselten isogenen Mutante MC58 siaD der Serogruppe B nachgewiesen. In Übereinstimmung mit der Zytokinfreisetzung wurde dabei ein typisches Genexpressionsmuster festgestellt. Beide Bakterienstämme beeinflußten die Transkription der Gene, die für IL-6 und IL-8 kodieren, wobei die Transkription bei den Zellen, die mit dem unbekapselten Stamm infiziert wurden, früher nachzuweisen war. Die Transkription des TNF-a Gens wurde nur nach der Infektion mit der unbekapselten Mutante nachgewiesen. Für IL-1b und MCP-1 wurde keine verstärkte Transkription festgestellt, wogegen das Gen, welches für TGF-b codiert, von infizierten wie uninfizierten Zellen gleichermaßen exprimiert wurde. Neben den intakten Bakterien führte auch die Stimulation mit Außenmembranproteinen zu einer Induktion der Zytokinfreisetzung. Die Verhinderung der Internalisierung der Bakterien in die Zellen bzw. die Blockade des a5b1 Integrin Rezeptors reduzierte die Freisetzung von IL-8 und TNF-a, nicht jedoch die Freisetzung von IL-6. Während durch die IL-6 oder IL-8 Prästimulation der HBMEC keine Veränderung des Invasionsverhaltens der Meningokokken beobachtet werden konnte, führte eine Prästimulation mit TNF-a zu einer deutlich gesteigerten Invasion der Bakterien in die Zellen. Diese Ergebnisse machen deutlich, daß der Entzündungsprozeß im Gehirn eine komplexe Interaktion zwischen Bakterium und Wirtszelle erfordert. Dabei spielen die Gehirnendothelzellen offensichtlich eine wichtige Rolle in der interzellulären Kommunikation der beteiligten Zellen, indem sie Zytokine als Immunmodulatoren freisetzen, die ihrerseits zu veränderter Expression von Adhäsionsmolekülen führen könnten.

To investigate mechanisms of cell-mediated injury in renal inflammatory disease it is critical to determine the surface phenotype of infiltrating renal leukocyte subsets. However, the cell-specific expression of many leukocyte receptors is difficult to characterize in vivo. Here, we report a protocol based on flow cytometry that allows simultaneous characterization of surface receptor expression on different subsets of infiltrating renal leukocytes. The described technique combines an adapted method to prepare single cell suspensions from whole kidneys with subsequent four-color flow cytometry. We recently applied this technique to determine the differential expression of murine chemokine receptors CCR2 and CCR5 on infiltrating renal leukocyte subsets. In this article, we summarize our current findings on the validity of the method as compared with immunohistology and in situ hybridization in two murine models of nonimmune ( obstructive nephropathy) and immune-mediated ( lupus nephritis) inflammatory renal disease. Flow cytometry analysis revealed an accumulation of CCR5-, but not CCR2-positive lymphocytes in inflamed kidneys, compared to the peripheral blood. Particularly renal CD8(+) cells expressed CCR5 (79% in obstructed kidneys, 90% in lupus nephritis). In both models, infiltrating renal macrophages were positive for CCR2 and CCR5. These data corresponded to immunohistological and in situ hybridization results. They demonstrate that flow cytometric analysis of single cell suspensions prepared from inflamed kidneys is a rapid and reliable technique to characterize and quantify surface receptor expression on infiltrating renal leukocyte subsets.