FAQ
© 2015 Staats- und Universitätsbibliothek
Hamburg, Carl von Ossietzky

Öffnungszeiten heute09.00 bis 24.00 Uhr alle Öffnungszeiten

Eingang zum Volltext in OPUS

Hinweis zum Urheberrecht

Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-66885
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2014/6688/


Die Rolle verschiedener T-Zellsubpopulationen in der Experimentellen Autoimmunen Glomerulonephritis der Maus

Hünemörder, Stefanie

pdf-Format:
 Dokument 1.pdf (7.019 KB) 


SWD-Schlagwörter: Autoimmunität , Glomerulonephritis , Maus , Immunologie , Lymphozyt , Pathologie , Kollagen , Nierenkrankheit , Niere , Tiermodell , Durchflusscytomet
Freie Schlagwörter (Deutsch): EAG , T-Zellen , Goodpasture
Freie Schlagwörter (Englisch): autoimmunity , mouse , immunology , lymphocyte , pathology , flow cytometry , anti-GBM disease , Goodpasture's syndrome
Basisklassifikation: 42.15 , 42.61 , 44.45
Institut: Biologie
DDC-Sachgruppe: Biowissenschaften, Biologie
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Mittrücker, Hans-Willi (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 17.01.2014
Erstellungsjahr: 2013
Publikationsdatum: 24.03.2014
Kurzfassung auf Deutsch: Die anti-glomeruläre Basalmembran Glomerulonephritis (anti-GBM GN) ist eine Form der rapid progredienten Glomerulonephritiden. Sie gehört zu den wenigen Autoimmunkrankheiten, für die das Antigen bekannt ist. Es handelt sich um die Nichtkollagen-Domäne 1 der α3-Kette des Typ IV Kollagens, kurz α3(IV)NC1. Durch die Immunisierung von Mäusen oder Ratten mit gereinigtem oder rekombinantem α3(IV)NC1 ist es möglich, eine Experimentelle Autoimmune Glomerulonephritis (EAG) hervorzurufen. Die EAG entspricht in den wesentlichen klinischen Parametern der anti-GBM-GN und wird daher als Modell zur Untersuchung der Pathogenese und des Einflusses verschiedener Immunzellen auf den Verlauf der Krankheit genutzt. In unserer Arbeitsgruppe wurde ein Modell etabliert, in dem DBA/1J-Mäuse nach wiederholter Immunisierung mit rekombinantem humanem (h-)α3(IV)NC1 eine EAG entwickelten [Hopfer2012]. Im ersten Teil dieser Arbeit wurden nun Immunisierungsexperimente mit dem "echten" Autoantigen Maus- (m-)α3(IV)NC1 durchgeführt und der Verlauf der Erkrankung untersucht. Neben der Analyse von klinischen Krankheitsparametern und der Autoantikörperantwort lag ein Schwerpunkt auf der Charakterisierung von α3(IV)NC1-spezifischen T-Zellen. Nach Immunisierung mit m-α3(IV)NC1 zeigten die Tiere ein nephrotisches Syndrom mit Albuminurie und Ablagerung von Autoantikörpern in den Glomeruli. Im späten Stadium ging die Erkrankung in eine rapid progrediente Glomerulonephritis über. Im Vergleich zur Immunisierung mit dem h-α3(IV)NC1 war der Verlauf der Erkrankung milder. Die Ausbildung von schweren Krankheitsanzeichen war verzögert und die histologische Analyse zeigte eine verminderte Halbmondbildung und einen geringeren Gewebeschaden. Bereits nach einer Immunisierung konnten α3(IV)NC1-spezifische IFN-γ+ Th1- und IL-17A+ Th17-Zellen aus der Milz isoliert werden. Im Endstadium der Erkrankung waren diese autoreaktiven Th1- und Th17-Zellen auch in der Niere nachweisbar. Zur Untersuchung des Einflusses dieser T-Zellen auf die Entstehung der Erkrankung und die Ausprägung des Nierenschadens wurden die EAG in knockout-Mäusen induziert, deren Th1- bzw. Th17-Antwort gestört war. Tiere ohne funktionellen Rezeptor für IFN-γ entwickelten a3(IV)NC1-spezifische Antikörper, IgG-Ablagerungen entlang der Basalmembran und eine Entzündung im tubulointerstitiellen Raum. Diese führten wie bei den Wildtyp-Tieren zu einer schweren Proteinurie, die die Bildung von massiven Ödemen zur Folge hatte. Im Gegensatz dazu zeigte die histologische Untersuchung der Glomeruli nur bei wenigen Tieren eine geringe Halbmondbildung, die mit einem erhöhten Harnstoffwert im Blut einherging. Durch die Expressionsanalyse von iNOS und die immunhistochemische Anfärbung von F4/80+ Zellen konnte nachgewiesen werden, dass die für die EAG typische massive Akkumulation von Makrophagen in diesen Tieren deutlich abgeschwächt war. Aufgrund der fehlenden Entzündungsreaktion in der Niere wurde die Erkrankung als membranöse GN eingestuft. In ähnlicher Weise verlief auch bei den untersuchten IL-17A- und IL-23p19-defizienten Mäusen mit einer eingeschränkten Th17 Antwort die EAG mit deutlich geringerem Entzündungsgeschehen gegenüber den Wildtyp-Tieren. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die Immunisierung sowohl mit dem homologen als auch mit dem heterologen Antigen die Experimentelle Autoimmune Glomerulonephritis induziert. Die klinischen Manifestationen treten bei Verwendung des m-α3(IV)NC1 aber verzögert auf und sind etwas milder ausgeprägt. Die Untersuchung in Mäusen mit eingeschränkter Th1- oder Th17-Antwort bestätigt den zweiphasigen Verlauf der EAG. Die Grunderkrankung beruht auf einer Ablagerung von anti-GBM-Antikörpern und Komplement entlang der GBM. Dies führt zu einer schweren Proteinurie und schlussendlich zum Nierenversagen. Im späten Stadium der EAG zeigt sich dann eine schwere Entzündung der Niere mit Halbmondbildung in den Glomeruli, die erhöhte Blutharnstoffwerte zur Folge hat. Diese Entzündungsreaktion ist von einer intakten Th1 und Th17-Antwort abhängig.
Kurzfassung auf Englisch: The antiglomerular basement membrane glomerulonephritis (anti-GBM GN) is a form of rapid progressive glomerulonephritis. The autoantigen in anti-GBM GN has been identified as the α3NC1 domain of collagen type IV (α3(IV)NC1). α3(IV)NC1 has been used to induce the experimental autoimmune glomerulonephritis (EAG) in susceptible mouse and rat strains. The EAG model recapitulates the hallmark features of the human anti-GBM GN and allows the study of pathogenesis and the role of cellular immune mechanisms in the course of the disease. EAG induced in DBA/1J mice using human recombinant (h-)α3(IV)NC1 has been described by our group [Hopfer2012]. In the first part of the project, mouse- (m-)α3(IV)NC1 was used to characterize the development of renal disease in response to the genuine autoantigen. Analyses focused on different parameters of renal disease but also on the generation of α3(IV)NC1-specific CD4+ T cells. Following immunization with m-α3(IV)NC1, mice developed a membranous GN characterized by deposition of IgG along the GBM and severe proteinuria. In the endstage of EAG, disease progressed to crescentic glomerulonephritis with crescents in a large fraction of glomeruli and tubulointerstitial damage. Compared to h-α3(IV)NC1, immunization with m-α3(IV)NC1 was less effective. The time course of disease was extended by one or two weeks and histological analyses revealed fewer crescents and less tissue damage. α3(IV)NC1-spezific IFN-γ+ Th1 and IL-17A+ Th17 cells could be isolated from spleen already after the first immunization. In the endstage of disease, both autoreactive Th-cell populations could also be detected in the inflamed kidney. To investigate the impact of autoreactive T cells in the development of disease and in renal pathology, animals without a functional IFN-γ receptor were imunized with h-α3(IV)NC1. These mice generated α3(IV)NC1-specific antibodies that deposited along the GBM and caused interstitiel damage. Similar to wildtype mice, IFN-γR-deficient mice developed severe proteinuria and eventually massive edema. However, in contrast to wildtype mice only few IFN-γR-deficient mice showed crescent formation and the number of crescents was low. These mice also showed only marginally elevated BUN levels. Furthermore, there was attenuated macrophage accumulation and only a low level of iNOS expression in the kidney. Due to the absence of overt inflammation, the disease in IFN-γR-deficient mice was classified as membranous GN. The induction of EAG was likewise impaired in IL-17A and IL-23p19-deficient mice which both lack effective Th17 responses. In both mouse strains, repeated immunizations with α3(IV)NC1 resulted in membranous GN but only mild crescent formation and tubulointerstitial damage. In conclusion, these results show that immunization with both the homologous m-α3(IV)NC1 and the heterologous h-α3(IV)NC1 can cause EAG in DBA/1J mice. With m-α3(IV)NC1 the manifestation of impaired renal functions was delayed and less severe. Examination of lacking an intact Th1 or Th17 responses confirmed the biphasic course of the disease. In all mice, immunization with α3(IV)NC1, causes deposition of IgG and complement along the GBM. Consequences are proteinuria and eventually complete loss of renal function. Only in the final stage, disease progresses to crescentic GN with massive tubulointerstital inflammation, crescent formation and elevated blood urea levels, and this transformation from membranous to crescentic GN depends on Th1 and Th17 cells.

Zugriffsstatistik

keine Statistikdaten vorhanden
Legende