Verzeichnisse I Inhalt Abbildungen Tabellen Abkürzunger Ш V VI 1 Einleitung 1 1.1 Zielsetzung 1.2 Fragestellung 3 3 2 Schrifttum 4 2.1 Die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) 2.2 Moraxella catarrhalis 2.2.1 Allgemeines 2.2.2 Virulenzfaktoren 2.3 Die angeborene Immunabwehr (Innate Immunity) 2.3.1 Pattern recognition receptors (PRRs) 2.3.2 Zytokine, Chemokine, IL8 2.4 Toll-like Rezeptoren 2.4.1 Einteilung und Expression 2.4.2 Funktion 2.5 CEACAM Rezeptoren 2.5.1 Einteilung und Struktur. 2.5.2 Expression und Funktion 2.6 Signaltransduktion 2.6.1 Die CEACAM 1-Signalkaskade 2.6.2 Die TLR2-Signalkaskade 4 5 5 6 8 S 9 10 10 10 12 13 /5 17 18 18 3 Material und Methoden 23 3.1 Material 3.1.1 Zelllinien und Zellkultur 3.1.2 Bakterienkultur 3.1.3 Molekularbiologische Methoden 3.2 Methoden 3.2.1 Zellbiologische Methoden 3.2.2 Mikrobiologische Methoden 3.2.3 Molekularbiologische Methoden 3.2.4 Statistik 23 23 26 29 13 43 46 48 59 4 Ergebnisse ....................................................................................................... 60 4.1 Expression und Lokalisation der CEACAM Rezeptoren auf humanem pulmonalen Epithel 60 4.2 Expression von TLR2 auf humanem pulmonalen Epithel 62 4.3 Expression von TLR2 und CEACAM1 nach Stimulation mit M.catarrhalis auf pulmonalen Epithelzellen 63 4.4 Kolokalisation von CEACAM1 und TLR2 in HEK293 Zellen 64 4.5 TLR2-vermittelte Aktivierung von NF-кВ und E.8 durch M. catarrhalis 65 4.6 Die UspAl-CEACAMl-Interaktion hat einen signifikanten Einfluss auf die Adhäsion von M. catarrhalis an pulmonalen Epitheizellen 67 Bibliografische Informationen http://d-nb.info/998778087 digitalisiert durch Д Verzeichnisse 4.7 Die Interaktion von Moraxella-XJspA\ und CEACAM1 reduziert die IL8-Sekretion pulmonaler Epithelzellen 68 4.8 Gen-Silencing von CEACAM1 führt zu einer Verstärkung der M. catarrhalisinduzierten IL8-Sekretion 69 4.9 Die Hemmung der Moraxella catarrhalis-induzienen NF-кВ-Aktivierung durch CEACAM1 erfolgt über dessen ITTM-Domäne 71 4.10 Die Bindung von UspAl an CEACAM 1 führt zu dessen Tyrosinphosphorylierung und zur Rekrutierung von SHP1 73 4.11 Gen-Silencing von SHP1 führt zu einer Verstärkung der M. catarrhalisinduzierten IL8-Sekretion, Gen-Silencing von SHP2 hat dagegen keinen Einfluss74 4.12 Stimulation pulmonaler Epithelzellen mit M. catarrhalis führt zur Phosphorylierung von TLR2 76 4.13 Durch spezifische Inhibition der PB Kinase wird die M. catarrhalis-induzierte NFкВ-Aktivierung bzw. IL8-Sekretion gehemmt 77 4.14 Die UspAl-CEACAMl-Interaktion führt zur Rekrutierung von SHP1 an TLR2 .79 4.15 Die SHPl-TLRl-Assoziation hat eine Aufhebung des p85-TLR2Signalkomplexes zur Folge 80 4.16 Die UspAl-CEACAMl-induzierte SHP1-Rekrutierung kontrolliert die PI3Kabhängige Phosphorylierung von Akt (S437) 81 4.17 Die Bindung der /Vrasena-spezifischen Oberflächenproteine (Opa) an CEACAM 1 hemmt ebenfalls die TLR2-abhängige Immunantwort pulmonaler Epithelzellen.. 83 5 Diskussion 5.1 Diskussion der Ergebnisse 5.1.1 CEACAM-Expression auf pulmonalem Epithel 5.1.2 Moraxella catarrhalis und CEACAM1 5.1.3 Tyrosinphosphorylierung und Signaltransduktion von CEACAM1 5.1.4 M. catarrhalis und TLR2 auf pulmonalem Epithel 5.1.5 Signaling von TLR2 5.1.6 CEACAM 1 und TLR2 5.1.7 Weitere mögliche Liganden für CEACAM1 und TLR2 5.2. Diskussion der eingesetzten Materialien und Methoden 5.2.1 Auswahl der Zellen 5.2.2 Auswahl der Bakterien 5.2.3 Transfektionsversuche 5.3 Ausblick 6 Zusammenfassung / Summary 6.1 Zusammenfassung 6.2 Summary 88 88 88 89 90 91 92 94 95 96 96 96 97 99 101 101 102 7 Referenzen 1° 4 8 Anhang 121 8.1 Publikationen 8.2 Danksagung 8.3 Selbständigkeitserklärung '21 122 ш