Der Einfluss von TGF-beta1 auf regulatorische T-Zellen in einem murinen Modell für Asthma

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Einfluss von regulatorischen T-Zellen (Treg) auf die Pathogenese des Asthmas in einem murinen Modell zu untersuchen. Es konnte gezeigt werden, dass die Co-Expression von TGF-ß1 und IL-10 auf Treg notwendig ist, um im Tiermodell vor einer Atemwegs-Hyperreagibilität (AHR) zu schützen. Natürliche Treg konnten keinen Schutz vermitteln. Weiterhin wurde gezeigt, dass der Schutz vor AHR durch TGF-ß1 über Empfänger T-Zellen vermittelt wird. Dabei reichte die alleinige Anwesenheit von TGF-ß1 nicht aus, vielmehr musste das Zytokin von Treg exprimiert werden. Ein Einfluss von TGF-ß1 überexprimierenden Treg auf die peribronchiale Entzündung konnte nicht festgestellt werden, wohingegen adoptiver Transfer von natürlichen Treg die Eosinophilen Anzahl in der Bronchiallavage signifikant verringern konnte. Dabei korrelierte die Eosinophilie mit den IL-5 Spiegeln in der Bronchiallavage. In dieser Arbeit konnte also eine Entkopplung der Mechanismen von AHR und Entzündung festgestellt werden. Die weitere Aufklärung der Mechanismen der Suppression der AHR durch TGF-ß1 und IL-10 produzierende Treg könnte daher die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze bei Atemwegserkrankungen ermöglichen.

Humane CD4 + CD25 + regulatorische T-Zellen: Charakterisierung von Subpopulationen und Identifizierung eines Markers

CD4+CD25+ regulatorische T-Zellen (CD4+CD25+ Tregs) sind essentiell an der Homöostase des Immunsystems beteiligt, indem sie eine antigenspezifische Toleranzinduktion in der Peripherie vermitteln und vor der Entstehung von Autoimmunerkrankungen schützen. Darüber hinaus sind diese Zellen wesentlich an der Kontrolle von Allergien, Infektionen und Tumoren beteiligt. Innerhalb dieser Arbeit konnten zwei bisher unbekannte Subpopulationen humaner CD4+CD25+ Tregs, isoliert aus dem peripheren Blut des Menschen, nachgewiesen werden. Diese Subpopulationen unterscheiden sich in ihrer Oberflächenexpression und exprimieren die Integrine a4b1 bzw. a4b7. Beide Treg-Subpopulationen supprimieren kokultivierte CD4+ T-Helferzellen Zellkontakt-abhängig und konvertieren gleichzeitig einen Teil dieser Zellen in sekundäre Suppressorzellen (iTregs). a4b1+ Tregs induzieren TGF-β-sezernierende iTregs, a4b7+ Tregs führen zur Bildung von IL-10-produzierenden iTregs. Differentielle Proteomanalysen humaner CD4+CD25+ Tregs, im Vergleich zu CD4+CD25- T-Helferzellen, führten zur Identifizierung von Galectin-10 als Markerprotein, das fast ausschließlich von CD4+CD25+ Tregs und nicht von CD4+ T-Helferzellen exprimiert wird. Galectin-10 ist ein intrazelluläres Protein, das essentiell für die funktionellen Eigenschaften humaner CD4+CD25+ Tregs ist. Die Blockade der Galectin-10-Bildung in den CD4+CD25+ Tregs durch RNA-Interferenz führte zu wesentlichen funktionellen Veränderungen der CD4+CD25+ Tregs. In Abwesenheit von Galectin-10 verlieren humane CD4+CD25+ Tregs ihre suppressiven Eigenschaften und ihren anergischen Phänotyp. Somit konnte mit Galectin-10 erstmals ein spezifischer Marker für humane CD4+CD25+ Tregs identifiziert werden, der wesentlich für den funktionellen Phänotyp dieser Regulatoren peripherer T-Zelltoleranz ist.

Suppression des allergischen Asthmas durch regulatorische T-Zellen: Mechanismen und potenzielle therapeutische Ansätze

Das allergische Asthma ist eine weit verbreitete, immunologische Erkrankung, deren Prävalenz in den vergangenen 20 Jahren vor allem in industrialisierten Regionen drastisch zugenommen hat. Trotz intensiver Forschung und Entwicklung medikamentöser Therapien steigt die Zahl der Patienten stetig an. Charakteristisch für diese Erkrankung sind entzündliche Veränderungen in der Lunge, erhöhte Atemwegsüberempfindlichkeit (AHR), Mukusproduktion und in chronischen Fällen auch Atemwegsobstruktion. Bei der Entstehung des allergischen Asthmas wird ein anfälliges Individuum durch die Inhalation eines normalerweise unschädlichen, in der Umwelt vorkommenden Antigens (Allergen) sensibilisiert, wodurch im Körper eine eigentlich unangebrachte Immunreaktion in Gang gesetzt wird. CD4+ T-Lymphozyten und ganz besonders die Subpopulationen der T-Helfer 1 (Th1) und Th2 Zellen spielen in dem Prozess eine zentrale Rolle. Obwohl ein Großteil der Asthmatiker mit einer Atemwegseosinophilie und erhöhter Expression der Th2-typischen Zytokine IL-4 und IL-13 ein Th2-typisches Krankheitsbild aufweisen, wurden weitere Asthmaphänotypen identifiziert. Vornehmlich in Patienten, die an schwerem Asthma leiden, sind dominierende Neutrophilie und erhöhte Mengen IFN-γ in den Atemwegen nachweisbar, was auf eine Th1-gesteuerte Immunreaktion hindeutet. Eine effektive, heilende Therapie des Asthmas wurde bislang nicht entwickelt. Die Inhibition der T-Zellantwort etwa durch Applikation allergenspezifischer, regulatorischer T-Zellen (Tregs) gilt als ein vielversprechender, aber nicht vollständig erforschter Ansatz zur Kontrolle der Krankheitssymptome. In diesem Zusammenhang wurden in der vorliegenden Arbeit die Mechanismen und Effekte natürlich vorkommender CD4+CD25+Foxp3+ regulatorischer T-Zellen (nTregs) auf eine Th1 bzw. Th2-induzierte allergische Atemwegserkrankung untersucht. Anhand eines adoptiven Zelltransfermodells unter Einsatz lymphozytendefizienter Rag2-/- Mäuse konnte gezeigt werden, dass sowohl Th1 als auch Th2 Zellen, kombiniert mit mehrfacher, inhalativer Allergenprovokation, eine erhöhte AHR induzieren. Während der Transfer allergenspezifischer Th2 Zellen eine Eosinophilie in der bronchoalveolären Lavage (BAL) und vermehrte Mukusproduktion in den Atemwegen hervorrief, war in Th1-transferierten Tieren zwar eine massive Infiltration neutrophiler Granulozyten zu beobachten, eine Becherzellmetaplasie mit vermehrten, mukusproduzierenden Atemwegsepithelzellen blieb allerdings aus. In vitro und in vivo waren voraktivierte nTregs (preTregs) nur eingeschränkt in der Lage, die Th2-gesteuerte Atemwegserkrankung zu inhibieren. Im Gegensatz dazu konnten die Th1-Effektorfunktionen in vitro und die Th1-induzierte AHR und Atemwegsentzündung in vivo durch preTregs effektiv gehemmt werden, was auf eine unterschiedliche Empfindlichkeit der Th-Subpopulationen weist. Innerhalb der nTreg-vermittelten Suppression wird der sekundäre Botenstoff cAMP auf die zu supprimierende Zelle übertragen und führt zur Hemmung von Proliferation und Zytokinproduktion. Dass dieser Mechanismus nicht nur in vitro, sondern auch in der Suppression der Th2-gesteuerten allergischen Atemwegserkrankung eine Rolle spielt, konnte durch die Störung des intrazellulären cAMP-Abbaus mittels PDE4-Inhibitoren verdeutlicht werden. Sowohl die prophylaktische, als auch die therapeutische Applikation der PDE4-Inhibitoren verstärkte den regulativen Effekt der nTregs auf AHR und Entzündung, korrelierend mit erhöhten, zytosolischen cAMP-Konzentrationen in den Th2 Zellen der Lunge. Trotz des Fortschritts in der Isolation und In vitro-Expansion humaner nTregs ist die Ausbeute an Zellen äußerst limitiert und die Übertragbarkeit größerer Zellmengen nicht zuletzt aufgrund von hohem Kontaminationsrisiko während mehrtägiger In vitro-Expansion fragwürdig. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass eine Behandlung mit dem PDE4-Inhibitor die suppressive Kapazität der allergenspezifischen nTregs deutlich erhöhte. Den nTreg-vermittelten Suppressionsmechanismus durch den Einsatz von Pharmazeutika zu unterstützen bietet einen viel versprechenden und realistischen Ansatz zur Therapie des allergischen Asthmas.

Infiltrating CD8(+) T lymphocytes, natural killer cells, and expression of IL-10 and TGF-beta 1 in chemically induced neoplasms in male Wistar rats

The present study aimed to estimate the number of CD8(+) T and natural killer (NK) infiltrating cells and the expression of interleukin-10 (IL-10) and transforming growth factor beta 1 (TGF-beta1) in chemically induced neoplasms in an initiation-promotion bioassay for carcinogenesis. Male Wistar rats were treated with N-nitrosodiethylamine, N-methyl-N-nitrosourea, N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) nitrosamine, dihydroxy-di-N-propylnitrosamine, and 1,2-dimethylhydrazine for 4 weeks. Two groups were subsequently exposed through diet to phenobarbital (0.05%) or 2-acetylaminofluorene (0.01%) for 25 weeks. An untreated group was used as a control. Immune cells and cytokines were immunohistochemically evaluated in neoplasms and in surrounding normal tissues at the liver, kidneys, lung, and small and large intestines. When compared to the respective normal tissues, an increased number of NK cells was verified infiltrating the colon, lung, and kidney neoplasms, while the number of CD8+ T cells decreased in the intestine and lung neoplasms. Expression of IL-10 was found mainly in kidney tumors. TGF-beta1 was expressed mainly in the liver and kidneys tumors. The results indicate that the differential occurrence of immune cells between neoplastic and normal tissues could be dependent upon tumor microenvironment.

Correlação dos níveis séricos e dos polimorfismos nos genes de citocinas (TNF-α, INF-γ, TGF-β1 e IL-10) com a apresentação clínica da hepatite B crônica

A hepatite B crônica apresenta amplo espectro de manifestações clínicas, resultante de diversos fatores, tais como o padrão de secreção e polimorfismo nos genes de citocinas. Este trabalho objetiva correlacionar os polimorfismos TNF-α -308G/A, INF-γ +874A/T, TGF-β1 -509C/T e IL-10 -1081A/G e os níveis séricos destas citocinas com a apresentação clínica da hepatite B. Foram selecionados 53 casos consecutivos de hepatite B, sendo divididos em grupo A (portador inativo= 30) e B (hepatite crônica/cirrose= 23). Como grupo controle, selecionaram-se 100 indivíduos com anti-HBc e anti-HBs positivos. Os níveis séricos das citocinas foram determinados por ensaios imunoenzimáticos, tipo ELISA (eBiosceince, Inc. Califórnia, San Diego, USA). A amplificação gênica das citocinas se realizou pela PCR e a análise histopatológica obedeceu à classificação METAVIR. Identificou-se maior prevalência do genótipo TNF-α -308AG (43,3% vs. 14,4%) no grupo B do que nos controles e a presença do alelo A se correlacionou com risco de infecção crônica pelo VHB (OR= 2,6). Os níveis séricos de INF-γ e de IL-10 foram maiores (p< 0,001) nos controles do que os demais grupos e, inversamente, as concentrações plasmáticas de TGF-β1 foram menores no grupo controle (p< 0,01). Observou-se, na histopatologia hepática, que atividade inflamatória > 2 se correlacionou com maiores níveis de TNF-α e de INF-γ (p< 0,05), assim como a fibrose > 2 com maiores níveis de INF-γ (p< 0,01). Na população pesquisada, menores níveis séricos de INF-γ e de IL-10 e maiores de TGF-β1 estiveram associados com a hepatite B crônica, bem como a presença do alelo A no gene TNF-α - 308 aumentou em 2,6 o risco de cronificação.

Relação da expressão do tlr-2, da enzima iNOS, das citocinas IL-10, TNF-α e TGF-β com a carga parasitária da pele de cães naturalmente acometidos por leishmaniose visceral: Dandara Camila Morais Pereira. -

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

PAS-1, a protein from Ascaris suum, modulates allergic inflammation via IL-10 and IFN-gamma, but not IL-12

Helminths and their products have a profound immunomodulatory effect upon the inductive and effector phases of inflammatory responses, including allergy. We have demonstrated that PAS-1, a protein isolated from Ascaris strum worms, has an inhibitory effect on lung allergic inflammation due to its ability to down-regulate eosinophilic inflammation, Th2 cytokine release and IgE antibody production. Here, we investigated the role of IL-12, IFN-gamma and IL-10 in the PAS-1-induced inhibitory mechanism using a murine model of asthma. Wild type C57BL/6, IL-12(-/-), IFN-gamma(-/-) and IL-10(-/-) mice were immunized with PAS-1 and/or OVA and challenged with the same antigens intranasally. The suppressive effect of PAS-I was demonstrated on the cellular influx into airways, with reduction of eosinophil number and eosinophil peroxidase activity in OVA + PAS-1-immunized wild type mice. This effect well correlated with a significant reduction in the levels of IL-4, IL-5, IL-13 and eotaxin in BAL fluid. Levels of IgE and IgG1 antibodies were also impaired in serum from these mice. The inhibitory activity of PAS-I was also observed in IL-12(-/-) mice, but not in IFN-gamma(-/-) and IL-10(-/-) animals. These data show that IFN-gamma and IL-10, but not IL-12, play an important role in the PAS-1 modulatory effect. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Estudo da resposta inflamatória em lactentes com sibilância : análise de IL-10 e celularidade no aspirado nasofaríngeo

Episódios de sibilância secundários a infecções respiratórias virais são comuns nos primeiros anos de vida. Contudo, sua patogênese e relação com o posterior surgimento de asma permanecem ainda pouco esclarecidos. Com o objetivo de analisar a resposta celular e da IL-10 em lactentes com sibilância, foram analisadas amostras de aspirado nasofaríngeo de 71 lactentes. Os pacientes foram classificados em três grupos: primeiro episódio de sibilância (n=36), sibilância recorrente (n=18) e infecção de vias aéreas superiores (n=17). O exame citológico da secreção nasofaríngea demonstrou uma predominância de neutrófilos em todos os grupos. Não foi evidenciada a presença de eosinófilos na secreção nasofaríngea de nenhum paciente, exceto em um caso do grupo de sibilância recorrente, cujo percentual dessas células foi de 1%. Foram encontrados níveis de IL-10 significativamente aumentados no aspirado nasofaríngeo do grupo com primeiro episódio de sibilância, quando comparados ao grupo de infecção de vias aéreas superiores (p=0,017). Não foi encontrada correlação significativa entre os níveis de IL-10 em secreção nasofaríngea e gravidade do episódio de sibilância. Conclui-se que os neutrófilos são as células que predominam na resposta inflamatória em lactentes com sibilância secundária à infecção respiratória viral e que a IL-10 pode ser uma citocina com participação importante na predisposição à doença obstrutiva brônquica do lactente.

Polysaccharide fraction of Agaricus brasiliensis avoids tumor-induced IL-10 production and changes the microenvironment of subcutaneous Ehrlich adenocarcinoma

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

CD4+FOXP3+cells produce IL-10 in the spleens of dogs with visceral leishmaniasis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Recombinant DNA immunotherapy ameliorate established airway allergy in a IL-10 dependent pathway

Background Previous studies have established that mycobacterial infections ameliorate allergic inflammation. However, a non-infectious approach that controls allergic responses might represent a safer and more promising strategy. The 60-65 kDa heat shock protein (Hsp) family is endowed with anti-inflammatory properties, but it is still unclear whether and how single mycobacterial Hsp control allergic disorders. Objective Therefore, in this study we determined whether the administration of Mycobacterial leprae Hsp65 expressed by recombinant a DNA plasmid could attenuate a previously established allergic response. Methods We used an experimental model of airway allergic inflammation to test the effects of immunotherapy with DNA encoding Hsp65. Allergic mice, previously sensitized and challenged with ovalbumin, were treated with tree intramuscular doses of recombinant DNA encoding Hsp65. After treatment, mice received a second allergen challenge and the allergic response was measured. Results We found that immunotherapy attenuated eosinophilia, pulmonary inflammation, Th2 cytokine and mucus production. Moreover, we showed that the inhibition of allergic response is dependent on IL-10 production. Both Hsp65 and allergen-specific IL-10-producing cells contributed to this effect. Cells transferred from DNA-immunized mice to allergic mice migrated to allergic sites and down-modulated the Th2 response. Conclusions and Clinical Relevance Our findings clearly show that immunotherapy with DNA encoding Hsp65 can attenuate an established Th2 allergic inflammation through an IL-10-dependent mechanism; moreover, the migration of allergen-and Hsp65-specific cells to the allergic sites exerts a fundamental role. This work represents a novel contribution to the understanding of immune regulation by Hsp65 in allergic diseases.

Molekulare Mechanismen der Kontrolle von T-Helferzellen durch natürlich vorkommende CD4 +CD25 + regulatorische T-Zellen

CD4+CD25+ regulatorische T-Zellen (CD4+CD25+ Tregs) sind in der Lage die Proliferation und Cytokin-Produktion konventioneller T-Zellen zu supprimieren. Obwohl ein entscheidender Mechanismus dieses Prozesses die Inhibition der Interleukin-2 Produktion ist, sind die beteiligten Moleküle weitestgehend unbekannt. Interessanterweise entwickeln NFATc2-, NFATc3-doppeldefiziente Mäuse (DKO Mäuse) schwerste Autoimmunerkrankungen, so dass im Rahmen dieser Arbeit die Rolle der Transkriptionsfaktoren NFATc2 und NFATc3 bei der Entstehung von CD4+CD25+ Tregs und der CD4+CD25+ Treg-vermittelten Suppression konventioneller T-Zellen untersucht wurde. Es konnte gezeigt werden, dass zwar die Gesamtheit der peripheren CD4+CD25+ T-Zellen keinerlei suppressives Potential besitzt, eine Subpopulation dieser Zellpopulation, die sehr stark CD25 und GITR exprimiert (CD4+CD25++GITR++ T-Zellen), jedoch in der Lage ist kokultivierte konventionelle CD4+ T-Zellen in ihren Effektorfunktionen zu inhibieren. Allerdings ließen sich die konventionellen CD4+ T-Zellen aus DKO Mäusen nicht von CD4+CD25+ Tregs in ihrer Proliferation und Zytokinproduktion inhibieren. Es kann also abschließend gesagt werden, dass das Fehlen der Transkriptionsfaktoren NFATc2 und NFATc3 die Entstehung und Funktion von CD4+CD25+ Tregs nicht beeinflusst, jedoch konventionelle CD4+ T-Zellen resistent gegen eine CD4+CD25+ Treg-vermittelte Suppression werden lässt.

Exploring the function of IL-10, BTLA and DCs as regulators of immune responses

This thesis focuses on different aspects of immune regulation, both at the cellular and molecular levels. More specifically, this work concentrates on the importance of Interleukin-10, B and T Lymphocyte Attenuator (BTLA), and dendritic cells in respect to immune regulation, with special emphasis on autoimmunity. In this thesis, we show that the cellular source of IL10 production can dramatically influence the outcome of an autoimmune response. We show that T cell-derived IL10 plays an important role in controlling the viability of recently activated T cells, allowing them to become fully functional T effector cells. T cell-specific IL10-deficient mice failed to induce EAE when immunized with MOG peptide. Furthermore, when re-challenged with MOG or other stimuli, these T cells exhibited increased apoptosis rates. Here we report for the first time the generation of a novel mouse model that allows the conditional over-expression of BTLA. We show that BTLA can negatively regulate CD4+ T cells responses, when expressed by the T cells themselves. BTLA over-expression by CD8+ T cells or dendritic cells, however, resulted in enhanced viral clearance. In this study, we show that depletion of DCs, either early on from birth or later in adulthood, does not prevent EAE induction, but instead leads to a lower state of tolerance and stronger immune response. We also show that DCs are responsible for the upregulation of PD-1 on antigen-specific T cells and subsequently induce the formation of Tregs during immune responses.

Primäre und sekundäre autokrine Wirkung von IL-27 auf neonatale dendritische Zellen

Neugeborene begegnen nach der Geburt einer Vielzahl von Mikroorganismen, wie Bakterien und Pilzen, wodurch nach und nach eine Besiedelung ihrer Haut und Schleimhäute stattfindet. In diesem Kontext muss jedoch verhindert werden, dass es zu schädliche Überreaktionen gegen die neuen Antigenen kommt. Die in der Kindheit erhöhte Infektionsanfälligkeit stellt somit eine essentielle Adaptation des neonatalen Immunsystems an die Herausforderungen der ersten Lebensphase dar. Dennoch wird das neonatale Immunsystem häufig als unreif bezeichnet, da insbesondere Th1-Antworten weniger stark ausfallen, als bei Erwachsenen. Während bekanntermaßen bei neonatalen DCs ein Defekt in der Produktion von IL-12 vorliegt, wird das ebenfalls als Th1-Zytokin geltende IL-27 von neonatalen DCs verstärkt gebildet, und dies bereits im unstimulierten Zustand der Zellen. rnDas Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung des Einflusses von IL-27 auf die Kapazität der DCs, angeborene und adaptive Immunantworten zu modulieren. Da DCs den Rezeptor für IL-27 auch auf ihrer eigenen Oberfläche tragen, lag der Schwerpunkt der Untersuchungen auf den primären und sekundären autokrinen Wirkungen des IL-27. Hierbei wurde beobachtet, dass im Vergleich zu adulten DCs bei neonatalen DCs stärkere durch IL-27 ausgelöste autokrine Effekte auftraten. Die primäre autokrine Wirkung zeigte sich darin, dass IL-27 seine eigene Produktion, sowohl auf der Transkriptions- als auch auf der Proteinebene, anregte. Auf Proteinebene fielen diese Effekte bei Neonaten stärker aus, als bei Adulten.rnDarüber hinaus konnten, insbesondere bei neonatalen DCs, sekundäre autokrine Effekte von IL-27 bezüglich der Expression proinflammatorischer Zytokine, Chemokine, kostimulatorischer Moleküle und antiviraler Gene nachgewiesen werden. rnNeonatale DCs sind demnach nicht nur dazu in der Lage, größere Mengen an IL-27 zu bilden, sie können auch in vielfältiger Weise auf das Zytokin reagieren, was eine zentrale Rolle von IL-27 im Immungeschehen Neugeborener verdeutlicht. rn

Funktionelle Charakterisierung der Protein-Kinase CK2 in der Suppression Th2-vermittelter Immunantworten durch regulatorische T-Zellen

Regulatorische T-Zellen (Tregs) leisten durch ihre suppressiven Eigenschaften einen essenziellen Beitrag zur Aufrechterhaltung der immunologischen Toleranz. Sie verhindern schädliche Immunreaktionen gegen Autoantigene, kommensale Bakterien, sowie harmlose Nahrungsmittel-bestandteile. Gleichzeitig gewährleisten sie die Entwicklung effektiver Immunantworten gegen eindringende Pathogene, wie z.B. Parasiten, Bakterien und Viren. Damit haben Tregs direkten Einfluss auf das Gleichgewicht zwischen Immunität und Toleranz. Fehler in der suppressiven Funktionsweise von Tregs begünstigen daher auf der einen Seite die Entstehung zahlreicher autoimmuner Erkrankungen und Allergien. Auf der anderen Seite können Tregs Immunreaktionen bei chronischen Infektionen reduzieren, sowie die Entstehung effektiver Immunantworten gegen Tumore hemmen. Ihre Beteiligung an der Ätiologie all dieser Krankheiten macht Tregs zu einem bedeutenden potenziellen Zielobjekt, um diese Krankheiten effektiv zu therapieren. Die Erweiterung des Grundwissens um die molekularen Mechanismen der Treg-vermittelten Suppression ist daher ein notwendiger Schritt bei der Entwicklung Treg-basierter Theraphieansätze. 2003 konnte mit Foxp3 ein Transkriptionsfaktor identifiziert werden, der maßgeblich die suppressiven Funktionen von Tregs steuert. Um weiteren Einblick in die der Suppression zugrundeliegenden Signalwege zu erhalten, wurde im Institut für Immunologie ein komparativer Kinomarray durchgeführt, anhand dessen die Casein Kinase 2 (CK2) als eine der aktivsten Kinasen in Tregs identifiziert wurde (Daten freundlicherweise von Prof. Dr. Tobias Bopp bereitgestellt). rnBasierend auf den Ergebnissen des Kinomarrays wurde in dieser Arbeit die Funktion der CK2 in Tregs untersucht. Dabei konnte in in vitro Experimenten die Treg-vermittelte Suppression durch den pharmakologische CK2 Inhibitor DMAT aufgehoben werden. Weil derartige Inhibitoren jedoch nicht absolut spezifisch die Aktivität nur einer Kinase supprimieren, wurden außerdem Mäuse mit konditionalem „knockout“ der CK2β Untereinheit spezifisch in Tregs gekreuzt (CK2βTreg-/- Mäuse). Die Analyse dieser Tiere offenbarte eine essenzielle Beteiligung der CK2 an den suppressiven Funktionen von Tregs. So entwickeln CK2βTreg-/- Mäuse mit zunehmendem Alter Splenomegalien und Lymphadenopathien, von denen in besonderem Maße die Mukosa-assoziierten Lymphknoten betroffen sind. Eine Analyse des Aktivierungsstatus der T-Zellen in den Tieren konnte zudem einen erhöhten Anteil sogenannter Effektor-Gedächtnis T-Zellen aufdecken, die charakteristische Merkmale eines Th2 Phänotyps zeigten. Erhöhte Titer des Antikörperisotyps IgE in den Seren von CK2βTreg-/- Mäusen suggerieren zusätzlich eine fehlerhafte Suppression speziell Th2-vermittelter Immunantworten durch CK2β-defiziente Tregs. In Th2-vermittelten Asthma Experimenten in vivo konnte der Verdacht der fehlerhaften Kontrolle von Th2-Antwort bestätigt werden, wobei zusätzlich aufgedeckt wurde, dass bereits unbehandelte CK2βTreg-/- Mäuse Zeichen einer Entzündungsreaktion in der Lunge aufweisen. Bei der Suche nach den molekularen Ursachen der fehlerhaften Suppression Th2-vermittelter Immunantworten durch CK2β-defiziente Tregs konnten zwei mögliche Erklärungsansätze gefunden werden. Zum einen zeigen CK2β-defiziente Tregs eine verringerte Expression von Foxp3, was, in Analogie zu Ergebnissen der Gruppe von R. Flavell (Wang Y.Y. Nature. 445, 766-770 (2007)), zu einer Konversion von Tregs zu Th2 Zellen und damit zur Entstehung eines Th2-basierten, autoimmunen Phänotyps führt. Des Weiteren weisen CK2β-defiziente Tregs eine reduzierte Expression des Transkriptionsfaktors IRF4 auf, der in Tregs entscheidend für die Kontrolle Th2-basierter Immunreaktionen ist (Zheng Y. Nature. 19; 351-356 (2009)). Die dargelegten Ergebnisse identifizieren die CK2 damit als Kinase, die entscheidend an der Treg-vermittelten Suppression speziell Th2-basierter Immunantworten beteiligt ist. Demnach könnten pharmakologische CK2 Inhibitoren beispielsweise dazu eingesetzt werden, um die Treg-vermittelte Suppression im Rahmen chronischer Parasiten-Infektionen aufzuheben. Die in CK2βTreg-/- Mäusen beobachtete Prävalenz der Funktion der CK2 für Mukosa-assoziierte Organe stellt dabei einen zusätzlichen Vorteil dar, weil systemische Nebenwirkungen, die durch die Blockade der Treg-vermittelte Suppression entstehen, zumindest in nicht-Mukosa-assoziierten Geweben nicht zu erwarten sind.rn