Authors:	Käfer, Rudolf
Title:	Bedeutung von KSRP für die Pathogenese von chronisch-inflammatorischen Erkrankungen : Rolle von KSRP in Immunzellen
Online publication date:	16-Apr-2019
Year of first publication:	2019
Language:	german
Abstract:	KSRP „KH-type splicing regulatory protein“ ist ein Nukleinsäure-bindendes multifunktionelles Protein, dass vor allem die Stabilität von diversen immunrelevanten mRNAs reguliert. Da KSRP in Immunzellen des angeborenen sowie adaptiven Immunsystem exprimiert wird, sollte dessen Beteiligung an den Immunzellfunktionen und der Entwicklung von chronisch-inflammatorischen Erkrankungen im Gesamtorganismus charakterisiert werden. Die Immunzell-Charakterisierung bzw. -Phänotypisierung erfolgte mit unterschiedlichen Immunzellpopulationen aus Mäusen mit inaktivierten KSRP-Gen mittels FACS-Analysen. Hierbei konnte gezeigt werden, dass die Immunzellfrequenz von myeloiden CD11b+ Granulozyten vor allem in dem periphereren Blut von KSRP-defizienten Mäusen gegenüber den Kontroll-Tieren deutlich verringert vorlag. Weiterhin zeigten polyklonal stimulierte KSRP-defiziente CD4+ T-Zellen eine erhöhte CD25-Expression sowie eine verstärkte Proliferation im Vergleich zu WT T-Zellen. Des Weiteren wurde im Zellüberstand von polyklonal stimulierten CD4+ T-Zellen signifikant erhöhte Level an IL-9, IL-10 und IL-13 nachgewiesen, während polyklonal stimulierte KSRP-defiziente CD8+ T-Zellen deutlich geringere Level an IFN-g im Überstand im Vergleich zu Kontroll-Zellen zeigten. Es muss allerdings noch geklärt werden, ob die veränderte Expression der Zytokine auf einen direkten oder indirekten Einfluss von KSRP zurückzuführen sind. Um die Relevanz von KSRP für immunologische Erkrankungen zu untersuchen, wurde die Kollagen-Antikörper-induzierte Arthritis (CAIA) als etabliertes Mausmodell für chronisch-inflammatorische Erkrankungen gewählt. In CAIA sind überwiegend Neutrophile und Makrophagen als Effektorzellen an der Pathogenese beteiligt. In dem autoimmunen Mausmodell entwickelten KSRP-defiziente Mäuse im Vergleich zu den WT Mäusen eine deutlich geringere Krankheitssymptomatik. Detaillierte Untersuchungen im CAIA-Modell zeigten eine geringere Infiltration der Pfoten durch Immunzellen einhergehend mit einer verringerten Inflammation in den Pfoten von KSRP-defizienten Mäusen im Vergleich zu WT Mäusen. Restimulierte T-Zellen aus CAIA-behandelten Mäusen zeigten im Überstand von KSRP-defizienten T-Zellen deutlich erhöhte Mengen an anti-inflammatorischen IL-10 gegenüber WT Zellen. In Gegensatz zum TH1-polarisierenden Inflammationsmodell wurde Asthma bronchiale als TH2-dominierendes Allergiemodell gewählt, um die bereits beobachteten Unterschiede der Immunzellfunktion zwischen den Genotypen zu untermauern. In diesem Sinne wurden in OVA-behandelten KSRP-defizienten Mäusen funktionelle Einschränkungen der Lunge, durch einen erhöhten Atemwegswiderstand im Vergleich zu WT Mäusen beobachtet. Mit patho-histologischen Schnitten der Lunge wurde zusätzlich eine stärkere Entzündung, durch eine gesteigerte Zellinfiltration, sowie einer Akkumulation von neutrophilen Granulozyten und mukusproduzierenden Becherzellen in KSRP KO Mäusen im Vergleich zu WT Mäusen nachgewiesen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass KSRP-defiziente Mäuse wahrscheinlich aufgrund ihres TH2-Phyänotyps im Asthmamodell eine stärkere Entzündung hervorrufen, gleichzeitig jedoch in dem CAIA Modell geschützter gegen TH1-vermittelte Entzündungen zu sein scheinen. Somit scheint KSRP im Umkehrschluss für die Inhibierung der TH2-Antwort verantwortlich zu sein. The KSRP “KH-type splicing regulatory protein” is a multifunctional nucleic acid-binding protein that seems to regulate the mRNA-stability of many immune-relevant proteins. KSRP is expressed in cells of the innate and adaptive immune system, therefore we wanted to analyze the influence of KSRP on the function of immune cells and on the development of chronic-inflammatory diseases in vivo. We characterized diverse immune cell populations from mice with inactivated KSRP gene by flow cytometry. KSRP-deficient mice showed lower frequencies of myeloid CD11b+ cells compared to WT cells, primary in the peripheral blood. Isolated and polyclonally stimulated KSRP-deficient CD4+ T cells showed a stronger proliferation and a higher CD25 expression in comparison to WT T cells. Additionally, polyclonally stimulated KSRP deficient CD4+ T cells showed increased levels of IL-9, IL-10 and IL-13 in their supernatants compared to WT cells. Supernatants of polyclonally stimulated KSRP-deficient CD8+ T cells contained lower levels of interferon-g compared to supernatants from WT CD8+ T cells. There is still a need for clarification, whether the aforementioned changed expression of cytokine is a result of either direct or indirect influence of KSRP. To better understand the impact of KSRP gene inactivation in the pathogenesis of inflammatory diseases, we used collagen antibody-induced arthritis (CAIA) as an approved mouse model for autoimmune disease. In CAIA, pathogenesis is dependent on immune cells like neutrophils and macrophages. In the inflammatory diseases, we observed a much lower arthritis induction in KSRP-deficient mice in comparison to WT mice. Furthermore, we observed less infiltration of immune cells in combination with a decreased expression of pro-inflammatory cytokines in the inflamed joint of KSRP- deficient animals compared to WT animals. Also, in the supernatants of restimulated KSRP-deficient T cells from CAIA treated mice, we measured increased levels of the anti-inflammatory cytokine IL-10. Analysis of KSRP in a predominantly TH2-polarized allergy mouse model was performed to underline the results from the TH1-dominated CAIA/CIA inflammatory dis- ease model. OVA treated KSRP-deficient mice showed functional restrictions of the lung paired with increased airway resistance in comparison to WT mice. Patho-histological sections demonstrated stronger inflammation, caused by a higher cell infiltration as well as a higher accumulation of neutrophils and mucus producing goblet cells in KO mice compared to WT mice. In conclusion, KSRP-deficient mice are susceptible for TH2-assiciated allergy diseases like asthma, while being simultaneously more protected against the induction of TH1- mediated inflammatory arthritis. Thus, we assume that KSRP mediated the inhibition of the TH2 immune response.
DDC:	570 Biowissenschaften 570 Life sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 04 Medizin
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-4816
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000027265
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	XVII, 232 Seiten
Appears in collections:	JGU-Publikationen