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Die Rolle von RNA/DNA-Hybriden in der angeborenen Immunantwort und das Potential von cholesterolkonjugierter RNA als Adjuvans
Die Rolle von RNA/DNA-Hybriden in der angeborenen Immunantwort Das angeborene Immunsystem detektiert RNA und DNA über verschiedene pattern recognition receptors (PRR), zu welchen unter anderem die Toll-like Rezeptoren (TLR) gehören. RNA/DNA-Hybride treten im Verlauf viraler Infektionen, während...
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| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Beteiligte: | |
| Format: | Dissertation |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Philipps-Universität Marburg
2014
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| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | PDF-Volltext |
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| Zusammenfassung: | Die Rolle von RNA/DNA-Hybriden in der angeborenen Immunantwort
Das angeborene Immunsystem detektiert RNA und DNA über verschiedene pattern
recognition receptors (PRR), zu welchen unter anderem die Toll-like Rezeptoren (TLR) gehören.
RNA/DNA-Hybride treten im Verlauf viraler Infektionen, während endogener
Prozesse sowie im Zusammenhang mit Autoimmunerkrankungen auf. In dieser Dissertation konnte gezeigt werden, dass synthetische RNA/DNA-Hybride, welche als Bestandteil der Genome des humanen Zytomegalievirus (HCMV) und des humanen Immundefizienzvirus (HIV) vorkommen, sowohl in humanen peripheral blood
mononuclear cells (PBMC) als auch in murinen Flt3L-differenzierten dendritischen
Zellen (Flt3L-DC) eine durch die Sezernierung von IFNα gekennzeichnete Immunantwort induzieren. Für das murine System wurde außerdem die Sezernierung weiterer Zytokine (TNFα, IL-6, IP-10) nachgewiesen. Durch die Verwendung von TLR9-defizienten Flt3L-DC wurde TLR9 als Rezeptor für die Detektion von RNA/DNA-Hybriden identifiziert. Außerdem wurde die spezifische Bindung von RNA/DNA-Hybriden an TLR9 in einer Bindungsstudie verifiziert. Dass die Induktion der Immunantwort durch RNA/DNA-Hybride erfolgte wurde fluoreszenzmikroskopisch unter
Verwendung eines RNA/DNA-Hybrid-spezifischen Antikörpers bestätigt.
Während der retroviralen Infektion von Flt3L-DC mit dem Moloney murinen
Leukämievirus (Mo-MuLV) wurde die intrazelluläre Bildung und Akkumulation von
RNA/DNA-Hybriden verifiziert. Des Weiteren wurde gezeigt, dass Mo-MuLV einen
inhibitorischen Einfluss auf die CpG2216-vermittelte Induktion der IFN-Signalkaskade in Flt3L-DC besitzt, welcher weder über den Oberflächenrezeptor Siglec-H noch über das Adaptermolekül DAP12 vermittelt wird.
Das TLR9-abhängige immunstimulatorische Potential synthetischer RNA/DNA-Hybriden konnte für virale, bakterielle oder mitochondriale Genome, welche natürlicherweise vorkommende RNA/DNA-Hybrid-Strukturen beinhalten, nicht abschließend analysiert werden, da der wesentlich höhere Gehalt an immunstimulatorischer genomischer DNA zu einer Überlagerung des RNA/DNA-Hybrid-induzierten Einflusses führte.
Das Potential von cholesterolkonjugierter RNA40 als Adjuvans
Zur Prävention von Infektionskrankheiten ist die Entwicklung von Impfstoffen von
großer Bedeutung. Adjuvantien werden als Bestandteil von Impfstoffen eingesetzt
und verstärken die durch den Impfstoff induzierte Immunantwort.
Sowohl natürliche als auch synthetische TLR-Liganden besitzen das Potential als
Adjuvantien verwendet zu werden. Da die unterschiedlichen TLR zelltypspezifisch
exprimiert und durch ihre Liganden verschiedene Zytokinprofile induziert werden,
kann eine eingeleitete Immunantwort durch TLR-Liganden modelliert werden. Solche Adjuvantien dürfen keine unerwünschten Nebenwirkungen besitzen.
RNA40, eine Sequenz aus dem HIV-Genom, wurde bereits als TLR7-Ligand
beschrieben. Derzeit müssen jedoch Transfektionsreagenzien verwendet werden, um
sowohl die zelluläre Aufnahme des TLR-Liganden zu forcieren als auch die Stabilität der Nukleinsäuren zu gewährleisten. Da Transfektionsreagenzien zelltoxische Eigenschaften besitzen, sind sie für die Zulassung als Adjuvans von humanen Impfstoffen problematisch.
In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass cholesterolkonjugierte dsRNA40
(dsRNA40-Chol) ohne zusätzliche Komplexierung mit einem synthetischen Transfektionsreagenz ein außerordentliches immunstimulatorisches Potential besitzt, welches sich in der Sezernierung von IFNα, TNFα, IL-6 und IP-10 durch murine Flt3L-DC äußerte. Die durch dsRNA40-Chol eingeleitete Immunreaktion war im Vergleich zu der durch dotapkomplexierte dsRNA40 induzierten deutlich stärker. Die Detektion von dsRNA40-Chol erfolgte, wie erwartet, durch TLR7. Die zelluläre Aufnahme von dsRNA40-Chol wurde durchflusszytometrisch verifiziert und war der Transfektion von dsRNA40 im Komplex mit Dotap gleichwertig. |
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| DOI: | 10.17192/z2014.0564 |