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Titel: IL-17 and TNF-alpha are essential mediators of M. catarrhalis triggered exacerbation of HDM allergic airway inflammation
Autor: Alnahas, Safa
Weitere Beteiligte: Steinhoff, Ulrich (Prof. Dr.)
Veröffentlicht: 2017
URI: https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2017/0395
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2017-03955
DOI: https://doi.org/10.17192/z2017.0395
DDC: Medizin, Gesundheit
Titel(trans.): IL-17 und TNF-alpha sind wesentliche Mediatoren der durch M. catarrhalis ausgelösten Exazerbation von HDM allergischen Atemwegsinfektionen
Publikationsdatum: 2017-07-13
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0

Dokument

Schlagwörter:
Asthma, allergic airway inflammation, Allergische Atemwegsentzündung

Summary:
In this study we have demonstrated in a murine model of allergic airway inflammation that intranasal infection with the human pathogen M. catarrhalis exacerbate pulmonary inflammation. The aim of the study was: i) to establish an animal model of infection induced exacerbation of lung allergic reactions, ii) to study the pulmonary immune responses of HDM allergic animals with and without infection and iii) to identify potential targets to prevent exacerbation of lung inflammation. The essential findings are that the human pathogen, M. catarrhalis, is able to colonize murine lungs for approximately 6 days and thus can be used as a model germ for acute respiratory infection. We further could show, that infection with M. catarrhalis exacerbates allergic airway inflammation (AAI) via innate and adaptive immune responses, depending on the time of infection, i.e. before, during or after established allergic sensitization. While M. catarrhalis infection in a non-allergic environment induced high amounts of IL-6 and TNF- but moderate amounts of T cell derived IFN- and IL-17, infection triggered exacerbation of AAI mainly by IL-17 and TNF- but not IL-6. Further, we could show that lack of IL-17 or neutralization of TNF- but not IL-6 is able to prevent M. catarrhalis induced exacerbation of AAI. In conclusion, infection with M. catarrhalis has the potential to exacerbate allergic airway inflammation at any time of infection and temporary treatment with anti-IL-17 and/or anti- TNF-antibodies may be appropriate to prevent aggravation of this lung disease.

Zusammenfassung:
Im Rahmen dieser Arbeit konnte anhand eines Mausmodells für allergische Atemwegsentzündung (AAE) gezeigt werden, dass intranasale Infektionen mit humanpathogenen M. catarrhalis pulmonale Entzündungsreaktionen verschlimmern kann. Ziel der Arbeit war i) die Etablierung eines Tiermodells für infektionsinduzierte Exazerbation von pulmonalen, allergischen Entzündungsreaktionen, ii) die Untersuchung pulmonaler Immunantworten von HDM-allergischen Tieren mit und ohne Infektionen und iii) die Identifikation potentieller Zielstrukturen, um eine Exazerbation pulmonaler Entzündungsreaktionen zu verhindern. Die wesentlichen Erkenntnisse sind, dass der humanpathogene Keim M. catarrhalis Lungen von Mäusen infizieren kann und daher als Modellkeim für akute Atemwegsinfektionen dienen kann. Weiterhin konnten wir nachweisen, dass M.catarrhalis-Infektionen allergische Atemwegsentzündungen abhängig vom Infektionszeitpunkt entweder über angeborene und adaptive Immunantworten verschlimmern können. Während eine Infektion mit M.catarrhalis in einem nicht-allergischen Umfeld hohe Mengen IL-6 und TNF-, aber moderate Mengen an T-Zell produziertem IFN-g und IL-17 hervorruft, induziert die Infektion die Verschlimmerung einer AAE hauptsächlich durch IL-17 und TNF-, aber nicht durch IL6. Zusätzlich konnten wir zeigen, dass ein Mangel an IL-17 oder die Neutralisation von TNF-, aber nicht eine IL-6 Neutralisation, die M. catarrhalis induzierte Exazerbation von AAE verhindern kann. Zusammengefasst hat eine M. catarrhalis-Infektion das Potential allergische Atemwegsentzündungen zu jedem Zeitpunkt der Infektion zu verschlimmern. Eine temporäre Behandlung mit anti-IL17 und/oder anti-TNF-Antikörpern könnte geeignet sein, um eine Verstärkung dieser Lungenerkrankungen zu verhindern.

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