Analyse struktureller Eigenschaften humaner Antiphospholipidantikörper sowie Untersuchungen zu ihrer möglichen Beteiligung am Antiphospholipidsyndrom

Das Antiphospholipidsyndrom (APS) ist eine systemische Autoimmunerkrankung, die laborchemisch durch das Vorhandensein von Antiphospholipidantikörpern (APL), speziell Anti-Cardiolipin-Antikörpern (ACL), oder durch die Nachweisbarkeit des so genannten Lupus Antikoagulans (LA) und klinisch durch das Au...

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Main Author: Buschmann, Catharina
Contributors: Lingelbach, Klaus (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2006
Biologie
Subjects:
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Description
Summary:Das Antiphospholipidsyndrom (APS) ist eine systemische Autoimmunerkrankung, die laborchemisch durch das Vorhandensein von Antiphospholipidantikörpern (APL), speziell Anti-Cardiolipin-Antikörpern (ACL), oder durch die Nachweisbarkeit des so genannten Lupus Antikoagulans (LA) und klinisch durch das Auftreten von venösen und arteriellen Thrombosen oder bei Frauen durch rezidivierende Aborte charakterisiert ist. Obwohl der genaue dem APS zugrunde liegende Mechanismus noch nicht geklärt wurde, geht man davon aus, dass die APL eine maßgebliche Rolle in der Pathogenese des APS spielen. APL sind eine heterogene Gruppe von Autoantikörpern, die durch Immunoassays und funktionelle Koagulationsteste nachgewiesen werden können. Sie binden negativ geladene Phospholipide, lipidbindende Proteine oder Komplexe aus beiden. APL findet man nicht nur im Kontext der Autoimmunerkrankung. Sie können transient nach akuten Infektionen nachgewiesen werden und stellen vermutlich einen Teil des polyreaktiven natürlichen Autoantikörper-Repertoires dar, für das in Gesunden eine Rolle in der angeborenen Immunabwehr postuliert wird. Es ist bisher noch nicht eindeutig nachgewiesen, was die so genannten pathogenen APL, die im Rahmen des APS zu beobachten sind, von den nicht pathogenen natürlichen oder infektassoziierten Antikörpern unterscheidet. Unklar ist ebenso, ob die verschiedenen APL gleichen Ursprungs sind und wie deren Regulation zum Pathomechanismus des APL beiträgt. In dieser Doktorarbeit wurde deshalb versucht, APL aus APS-Patienten genauer zu charakterisieren, um Hinweise auf deren mögliche Bedeutung für die Pathogenese des APS zu erhalten. Das zentrale Resultat der vorliegenden Arbeit war die erfolgreiche Generierung dreier monoklonaler APL produzierender humaner Hybridomzelllinien aus B-Zellen von APS-Patienten, JGG9, HLC9 und HVA2. Die zugehörigen Antikörper wurden strukturell analysiert. Zwei der APL, HLC9 und HVA2, weisen ein für polyreaktive, natürliche APL typisches Bindungsprofil auf. Sie binden unterschiedliche Phospholipide ohne Beteiligung von phospholipidbindenden Proteinen, so genannten Kofaktoren. Dennoch weisen ihre schweren Ketten Mutationen auf, die auf einen antigengesteuerten Prozess hinweisen. JGG9 hingegen ist reaktiv gegen einen Protein-Phospholipid-Komplex aus ß2-Glykoprotein I (ß2GPI) und Cardiolipin. Dieses Bindungsprofil wird häufig als typisch für pathogene APL bezeichnet. Analysen der DNA-Sequenzen und Vergleiche mit zugrunde liegenden Keimbahnsequenzen zeigten, dass es sich bei JGG9 um den Antikörper mit der höchsten Mutationsrate in der variablen Region handelt. Interessanterweise sind diese Mutationen sowohl hinsichtlich ihrer Lokalisation als auch hinsichtlich ihrer Art sehr ungewöhnlich. Ein hoher Grad an Insertionen in den Framework-Regionen (FR) der variablen Region führt zu einer Verschiebung des Leserasters und damit zu einer stark veränderten Aminosäure-Sequenz. Für die variable Region typische Sequenzmuster bleiben dennoch erhalten, was dafür spricht, dass ein funktioneller Antikörper exprimiert wird. Die stark veränderte Sequenz geht nicht wie für Antikörper typisch auf somatische Hypermutation in den complementarity determining regions (CDR) zurück, d.h. es ist auch nicht davon auszugehen, dass die Mutationen Resultat eines antigengesteuerten Prozesses sind. Ein Nachweis der Pathogenität der generierten APL im Tiermodell ist nicht erfolgt und wird für weitergehende Untersuchungen angestrebt. Untersuchungen von JGG9 und einem weiteren in der Arbeitsgruppe erzeugten APL, HL5B, in zellulären Bindungstests konnten keine direkte Interaktion von HL5B oder JGG9 mit Monozyten nachweisen, obwohl in vorangegangenen Arbeiten in funktionellen zellulären Tests für HL5B eine Induktion des Tissue Faktors auf Monozyten, die für pathogene APL häufig beschrieben wird, gezeigt wurde. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit tragen zur weiteren Aufklärung der strukturellen Eigenschaften von APL bei. Erste Untersuchungen zu B-1-Zellen stellen einen Beitrag zur gerade beginnenden Diskussion über mögliche Zusammenhänge zwischen in unterschiedlichen Situationen auftretenden APL dar. Nicht zuletzt konnte eine Methode entwickelt werden, die in einer weiteren Doktorarbeit die Unterscheidung kofaktorabhängiger und –unabhängiger APL ermöglicht hat. Da diese Methode standardisierbar und auf Routine-Tests übertragbar ist, kann sie zur signifikanten Verbesserung der diagnostischen Spezifität im Nachweis pathogener APL beitragen. Sowohl die Definition des APS als auch die zugrunde liegenden Pathomechanismen sind nicht ganz unumstritten. Die erzielten Ergebnisse werden in diesem Kontext diskutiert.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2007.0065