Untersuchungen zur IgG abhängigen Phagozytose von L. major
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D6 (ehem. C6) von Stebut Thema: Untersuchungen zur IgG abhängigen Phagozytose von L. major durch DC und der Bedeutung von B-Zellen für effizientes ThPriming Teilprojektleiter: PD. Dr. Esther von Stebut, Univ.-Hautklinik Mainz Fachrichtung: Infektionsimmunologie Arbeitsrichtung: Interaktion von dendritischen Zellen mit Leishmania major Zusammenfassung Eine wirksame Impfung gegen die Infektion mit Leishmania major existiert bisher nicht, obwohl jährlich ~800.000 Neuinfektion beobachtet werden. Für schützende Immunität ist die Entwicklung von Th1/Tc1-dominierten Immunantworten notwendig, was zu einer IFN-γ-vermittelten Makrophagen (MΦ)Aktivierung führt. Die Freisetzung von IL-12 aus DC (wie z.B. bei C57BL/6 Mäusen) ist für die Entwicklung der Th1Immunität essentiell. BALB/c Mäuse entwickeln dagegen Th2-Immunantworten und versterben an der Erkrankung. Wir konnten im Verlauf der letzten Jahre zeigen, dass genetische Unterschiede in der Zytokinfreisetzung L. major infizierter DC den Krankheitsverlauf entscheidend mit beeinflussen. Aktivierte DC aus BALB/c Mäusen produzieren weniger IL-1α und deutlich mehr IL-12p40 in der Form des inhibitorisch wirksamen IL-12(p40)2 Homodimers als DC aus C57BL/6 Tieren. Anschließende in vivo Experimente haben die Bedeutung dieser Faktoren für den Krankheitsverlauf bestätigt: IL-1α wirkte Th1 verstärkend, IL-12(p40)2 abschwächend. Zuletzt schließlich wurde eine entscheidende Rolle von IL-27, das von DC freigesetzt wird, für das Th1-Priming in der Leishmaniose erarbeitet. Wir haben Unterschiede im Verhalten infizierter DC und MΦ beobachtet: MΦ setzen nach Infektion kein IL-12 frei und sie sind in der Lage, Leishmania-Antigen nur im MHC Klasse II Kontext an CD4 Zellen zu präsentieren. Im Gegensatz dazu werden DC durch die Infektion aktiviert, setzen IL-12 frei und primen sowohl CD4+ als auch CD8+ T-Zellen. MΦ phagozytieren Leishmania mit Hilfe von CR3. Wir haben nun herausarbeiten können, dass DC L. major IgG abhängig über FcγRI und FcγRIII phagozytieren. Diese FcγR-vermittelte Aufnahme des Parasiten ist verantwortlich für eine anschließende Zellaktivierung, IL-12 Freisetzung und (Cross-)Präsentation des Antigens durch DC. Die Bedeutung dieser Daten konnte mit Hilfe von B-Zell defizienten Tieren erhärtet werden: In µMT Mäusen waren signifikant weniger infizierte DC in den Leishmania Läsionen nachweisbar, außerdem wiesen diese Tiere einen verschlechterten Krankheitsverlauf und geringere Zahlen antigenspezifischer CD4+ und CD8+ T-Zellen auf. Frühere Arbeiten zeigten, dass Parasiten-spezifisches IgG den Krankheitsverlauf verschlechtert, indem MΦ nach Bindung an ihren FcγR IL-10 freisetzen. Unsere Untersuchungen zeigen nun, dass effizientes T-Zellpriming gegen Leishmania von B-Zellen abhängig ist. In der kommenden Antragsperiode wollen wir uns im Schwerpunkt dem Studium der B-Zell abhängigen Immunantworten gegen Leishmania widmen und untersuchen, welcher Natur das IgG ist, das für die Infektion von DC notwendig ist, wie es zum dafür notwendigen B-Zellpriming kommt und an welchem Ort diese Opsonisierung der Parasiten mit IgG stattfindet (innerhalb von MΦ oder neutrophilen Granulozyten). Des Weiteren wollen wir uns in der nächsten Projektperiode mit der Rolle von DC für die Aufrechterhaltung einer persistierenden Memory-Th1/Tc1-Immunantwort beschäftigen. Vorraussetzung für die Entwicklung eines Impfstoffes ist das detaillierte Verständnis der Vorgänge, die zur Entwicklung und Beibehaltung von Th1/Tc1-Immunität beitragen. Die dargestellten Untersuchungen werden wichtige Erkenntnisse über die Induktion von schützender Immunität gegen intrazelluläre Pathogene durch DC liefern. Beantragtes Fördervolumen: 1 x IIa BAT, 1 x Vb BAT; € 20.000 Sachmittel D6 (ehem. C6) von Stebut PD Dr. med. Esther von Stebut Persönliche Daten: geb. am 16.02.68 in Hamburg Klinische und wissenschaftliche Ausbildung 1990 - 94 Experimentelle Dissertation unter der Leitung von Prof. Ulrich Amon, Klinik für Dermatologie, Universität zu Lübeck (Leiter: Prof. Helmut Wolff) Titel: „Die Rolle der Proteinkinase C in der Signaltransduktion von basophilen Leukozyten“ (Abschluss mit „magna cum laude“) 1995 - 96 Ärztin im Praktikum, Klinik für Dermatologie, Rudolf Virchow-Klinikum, Freie Universität Berlin (Leiterin: Prof. Beate Henz) 1996 - 97 Wissenschaftliche Mitarbeiterin, Klinik für Dermatologie, Charité, Berlin (Leiter: Prof. Wolfram Sterry), Mitarbeiterin in der Arbeitsgruppe von Prof. Gerhard Kolde, Klinik für Dermatologie 1997 - 99 Forschungsstipendiatin der DFG (für 1,5 Jahre)/ Postdoctoral Research Fellow (Fogarty Stipendium für 1 Jahr) im Labor von Dr. Mark C. Udey, Branch Chief der Dermatology Branch, NCI, National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA (damaliger Leiter: Dr. Steven I. Katz) 1998 - 99 Graduate Course „Molecular and Cellular Mechanisms of Immunity“ und „Cell Biology of Immunity and Inflammation“, Foundation of Advanced Education in Sciences, NIH, Bethesda, MD, USA Seit 12/1999 Wissenschaftliche Mitarbeiterin der Hautklinik, Universität Mainz (Leiter: Prof. Jürgen Knop) Johannes Gutenberg- Seit 5/2000 Stellvertretende Leiterin der Spezialsprechstunde „Autoimmun-erkrankungen“ (Kollagenosen/ Blasenbildende Autoimmunerkrankungen) im Bereich der Universitäts-Poliklinik Seit 6/2000 Projektleiterin Drittmittelgeförderter Projekte an der Hautklinik der Universität Mainz (Schwerpunkt: Die Biologie dendritischer Zellen im Bereich der Infektiologie/ Immunologie) 2/2001 Fachärztin für Haut- und Geschlechtskrankheiten / Allergologie Seit 5/2002 Leitung der Spezialsprechstunde „Atopische Dermatitis“ im Bereich der Universitäts-Poliklinik 2/2004 Habilitation zum Thema „Die Bedeutung dendritischer Zellen für die Entwicklung von protektiver Immunität gegenüber der kutanen Leishmaniose“ Venia legendi für Dermatologie und Venerologie Seit 5/2004 Tierversuchsbeauftragte der Hautklinik im SFB 548 Seit 7/2004 Ernennung zur Oberärztin an der Hautklinik Mainz, Zentrum für Immundermatologie der Hautklinik (Sprechstunden für atopisches Ekzem, Psoriasis, Hautinfektionen, Urtikaria, Autoimmunerkrankungen) Forschungsschwerpunkte • Untersuchungen zu den Phagozytose-Rezeptoren von L. major durch DC und deren Bedeutung für die resultierende Immunantwort • Rolle von CD4- und CD8-abhängigen Immunantworten für schützende Immunität gegen Leishmania major Infektionen von Stebut • • D6 (ehem. C6) Untersuchungen zur Rolle von dendritischen Zellen und deren Mediatoren für die genetisch bedingte Disposition zur Entwicklung von charakteristischen T-HelferImmunantworten (am Modell der kutanen Leishmaniose, des allergischen Asthmas und der Kontaktallergie) Bedeutung von proinflammatorischen Mediatoren im Rahmen der angeborenen Immunität für die resultierende Immunantwort (Rolle von IL-1α, Bedeutung von Mastzellen) Auswahl an Publikationen (wichtigsten Arbeiten der vergangenen 5 Jahre) 1. von Stebut E, Udey MC: Requirements for Th1-dependent immunity against infection with Leishmania major. Microbes Infect. 2004;6:1102-9 2. Maurer M, von Stebut E: Macrophage inflammatory protein-1. Int J Biochem Cell Biol. 2004 Oct;36(10):1882-6 3. von Stebut E, Metz M, Milon G, Knop J, Maurer M: Early macrophage influx to sites of cutaneous granuloma formation is dependent on MIP-1α/β released from neutrophils recruited by mast cell-derived TNFα. Blood 2003; 101: 210-5 4. von Stebut E, Ehrchen JM, Belkaid Y, Lopez Kostka S, Mölle K, Knop J, Sunderkötter C, Udey MC: IL-1α promotes Th1-differentiation and inhibits disease progression in Leishmania majorsusceptible BALB/c mice. J Exp Med 2003, 198: 191-9 5. Belkaid Y, von Stebut E, Mendez S, Lira R, Caler E, Bertholet S, Udey MC, Sacks D: CD8+ T cells are required for primary immunity in C57BL/6 mice following low-dose, intradermal challenge with Leishmania major. J Immunol 2002; 168: 3992-4000 6. von Stebut E, Belkaid Y, Nguyen B, Wilson M, Sacks DL, Udey MC: Skin-derived macrophages from Leishmania major-susceptible mice exhibit interleukin-12- and interferon-gammaindependent nitric oxide production and parasite killing after treatment with immunostimulatory DNA. J Invest Dermatol 2002; 119: 621-8 7. von Stebut E, Belkaid Y, Nguyen BV, Cushing M, Sacks DL, Udey MC: Leishmania majorinfected murine Langerhans cell-like dendritic cells from susceptible mice release IL-12 after infection and vaccinate against experimental cutaneous leishmaniasis. Eur J Immunol 2000; 30: 3498-506 8. von Stebut E, Belkaid Y, Jakob T, Sacks DL, Udey MC: Uptake of Leishmania major amastigotes results in activation and interleukin 12 release from murine skin-derived dendritic cells: implications for the initiation of anti-Leishmania immunity. J Exp Med 1998; 188: 1547-52
