Systemic sclerosis sine scleroderma associated with antiphospholipid syndrome

The antiphospholipid syndrome (APS) can be primary, when it occurs alone, or secondary, when it is associated with another autoimmune disease, mainly systemic lupus erythematosus and rarely other autoimmune diseases. Cases described in literature (Medline 1966 to December 2009) associate the presence of antiphospholipid antibodies with the presence of APS and systemic sclerosis (SS). Currently, however, no cases of the SS variant sine scleroderma with APS have been described. In this study, the authors describe the case of a patient with APS characterised by thrombosis of the retinal veins, in May 2006, the presence of lupus anticoagulant and an anticardiolipin IgG antibody. In May 2007, this patient developed Raynaud's phenomenon, a lack of oesophageal motility and nailfold capillaroscopy with a scleroderma pattern. The patient was positive for the anti-centromere antibody but lacked any evidence of cutaneous thickening or involvement. In summary, the authors describe the first case of a patient with APS associated with SS sine scleroderma.

Anti-aquaporin-4 antibodies in the context of assorted immune-mediated diseases

Background and purposes: Anti-aquaporin 4 antibodies are specific markers for Devics disease. This study aimed to test if this high specificity holds in the context of a large spectrum of systemic autoimmune and non-autoimmune diseases. Methods: Anti-aquaporin-4 antibodies (NMO-IgG) were determined by indirect immunofluorescence (IIF) on mouse cerebellum in 673 samples, as follows: group I (clinically defined Devic's disease, n = 47); group II [ inflammatory/demyelinating central nervous system (CNS) diseases, n = 41]; group III (systemic and organ-specific autoimmune diseases, n = 250); group IV (chronic or acute viral diseases, n = 35); and group V (randomly selected samples from a general clinical laboratory, n = 300). Results: MNO-IgG was present in 40/47 patients with classic Devic's disease (85.1% sensitivity) and in 13/22 (59.1%) patients with disorders related to Devic's disease. The latter 13 positive samples had diagnosis of longitudinally extensive transverse myelitis (n = 10) and isolated idiopathic optic neuritis (n = 3). One patient with multiple sclerosis and none of the remaining 602 samples with autoimmune and miscellaneous diseases presented NMO-IgG (99.8% specificity). The autoimmune disease subset included five systemic lupus erythematosus individuals with isolated or combined optic neuritis and myelitis and four primary Sjogren's syndrome (SS) patients with cranial/peripheral neuropathy. Conclusions: The available data clearly point to the high specificity of anti-aquaporin-4 antibodies for Devic's disease and related syndromes also in the context of miscellaneous non-neurologic autoimmune and non-autoimmune disorders.

Moderate/severe erectile dysfunction in patients with antiphospholipid syndrome

Purpose: To evaluate sexual function of antiphospholipid syndrome (APS) patients using the Brazilian version of the validated International Index of Erectile Function (IIEF). Materials and methods: Eleven APS male patients (Sapporo criteria) were age and race-matched with 22 healthy controls. Demographic and clinical data, drug use and antiphospholipid antibodies were evaluated. The IIEF was also self-applied. Results: Mean age (p = 0.114), frequency of Caucasian race (p = 1.00) and married status (p = 0.438) were similar in APS and controls. Mean disease duration was 8.8 +/- 4.6 years. Erectile dysfunction (ED) was frequently observed in APS versus controls (45.5 vs. 4.5%, p = 0.0096), especially moderate/severe ED (p = 0.0081). The total IIEF score (49.6 vs. 67.1, p = 0.019), erectile function (19.6 vs. 28.1, p = 0.005) and intercourse satisfaction (7.8 vs. 11.9, p = 0.009) were lower in patients than in controls. No differences were seen in orgasmic function (p = 0.114), sexual desire (p = 0.123) or overall satisfaction (p = 0.097) between the groups. The comparison between APS patients with ED (n = 5) and without ED (n = 6) revealed more arterial events in APS with ED (100 vs. 16.7%, p = 0.0152), and also longer disease duration (12 [7-16] vs. 5.5 [2-13] years, p = 0.031). A trend towards lower venous events (20 vs. 83.3%, p = 0.0801) and higher renal thrombotic microangiopathy (60% vs. 0, p = 0.0606) was observed in APS patients with ED. Demographics, clinical manifestations, smoking and antiphospholipid antibodies positivity were similar in both groups. Conclusion: To our knowledge, this was the first study that demonstrated moderate/severe ED in almost 50% of cases of a rare autoimmune disease. This alteration was linked to arterial events and longer disease duration. Lupus (2012) 21, 319-323.

Cutting Edge: Brazilian Pemphigus Foliaceus Anti-Desmoglein 1 Autoantibodies Cross-React with Sand Fly Salivary LJM11 Antigen

The environmental factors that contribute to the development of autoimmune diseases are largely unknown. Endemic pemphigus foliaceus in humans, known as Fogo Selvagem (FS) in Brazil, is mediated by pathogenic IgG4 autoantibodies against desmoglein 1 (Dsg1). Clusters of FS overlap with those of leishmaniasis, a disease transmitted by sand fly (Lutzomyia longipalpis) bites. In this study, we show that salivary Ags from the sand fly, and specifically the LJM11 salivary protein, are recognized by FS Abs. Anti-Dsg1 monoclonal autoantibodies derived from FS patients also cross-react with LJM11. Mice immunized with LJM11 generate anti-Dsg1 Abs. Thus, insect bites may deliver salivary Ags that initiate a cross-reactive IgG4 Ab response in genetically susceptible individuals and lead to subsequent FS. Our findings establish a clear relationship between an environmental, noninfectious Ag and the development of potentially pathogenic autoantibodies in an autoimmune disease. The Journal of Immunology, 2012, 189: 1535-1539.

CD4+CD25highFoxp3+Cells Increased in the Peritoneal Fluid of Patients with Endometriosis

Problem To evaluate CD4+CD25highFoxp3+ cells and IL-6, IL-10, IL-17, and TGF-beta in the peritoneal fluid of women with endometriosis. Method of study A total of ninety-eight patients were studied: endometriosis (n = 70) and control (n = 28). First, peritoneal fluid lymphocytes were isolated, and CD4+CD25high cells were identified using flow cytometry. Then, RT-PCR was performed to verify Foxp3 expression in these cells. Also, IL-6, IL-10, IL-17, and TGF-beta concentration was determined. Results Of all the lymphocytes in the peritoneal fluid of women with endometriosis, 36.5% (median) were CD4+CD25high compared to only 1.15% (median) in the control group (P < 0.001). Foxp3 expression was similarly elevated in patients with the disease compared to those without (median, 50 versus 5; P < 0.001). IL-6 and TGF-beta were higher in endometriosis group (IL-6: 327.5 pg/mL versus 195.5 pg/mL; TGF-beta: 340 pg/mL versus 171.5 pg/mL; both P < 0.001). IL-10 and IL-17 showed no significant differences between the two groups. Conclusion The peritoneal fluid of patients with endometriosis had a higher percentage of CD4+CD25highFoxp3+ cells and also higher levels of IL-6 and TGF-beta compared to women without the disease. These findings suggest that CD4+CD25highFoxp3+ cells may play a role in the pathogenesis of endometriosis.

Mutations in ADAR1 cause Aicardi-Goutieres syndrome associated with a type I interferon signature

Adenosine deaminases acting on RNA (ADARs) catalyze the hydrolytic deamination of adenosine to inosine in double-stranded RNA (dsRNA) and thereby potentially alter the information content and structure of cellular RNAs. Notably, although the overwhelming majority of such editing events occur in transcripts derived from Alu repeat elements, the biological function of non-coding RNA editing remains uncertain. Here, we show that mutations in ADAR1 (also known as ADAR) cause the autoimmune disorder Aicardi-Goutieres syndrome (AGS). As in Adar1-null mice, the human disease state is associated with upregulation of interferon-stimulated genes, indicating a possible role for ADAR1 as a suppressor of type I interferon signaling. Considering recent insights derived from the study of other AGS-related proteins, we speculate that ADAR1 may limit the cytoplasmic accumulation of the dsRNA generated from genomic repetitive elements.

Activation of cytokines corroborate with development of inflammation and autoimmunity in thromboangiitis obliterans patients

Thromboangiitis obliterans (TAO) is a segmental inflammatory occlusive disorder that affects the arm and leg arteries of young smokers. The immune system seems to play a critical role in the aetiology of TAO; however, knowledge of the aspects involved in the progression of vascular tissue inflammation and, consequently, the evolution of this disease is still limited. This study was carried out to investigate the cytokine levels of tumour necrosis factor (TNF)-a, interleukin (IL)-1 beta, IL-4, IL-17 and IL-23 in the plasma of TAO patients presenting with acute clinical manifestations. The study included 20 TAO patients (n = 10 women; n = 10 men) aged 3859 years under clinical follow-up, classified into two groups: (i) TAO former smokers (n = 11) and (ii) TAO active smokers (n = 9); the control groups included normal volunteer non-smokers (n = 10, active smokers (n = 10) and former smokers (n = 10). Patients' plasma samples were measured using the sandwich enzyme-linked immunosorbent assay. Statistical analyses were performed using the non-parametric MannWhitney U-test, with parameters significant at P < 0.05. The activities of all cytokines were different in groups of TAO patients when compared with normal controls, and decreased for control smokers. Increased levels of TNF-a, IL-1 beta, IL-4, IL-17 and IL-23 were significant in patients with TAO when compared to the controls (P < 0.005, all parameters). The results presented here indicate an increased production of cytokines in TAO, possibly contributing to the inflammatory response observed in the patients' vascular levels. In addition, the increased levels of IL-17 and IL-23 suggest that the disturbance of TAO is involved with mechanisms of autoimmunity. Thus, the discovery of IL-17 and its association with inflammation and autoimmune pathology has reshaped our viewpoint regarding the pathogenesis of TAO, which was based previously on the T helper type 1 (Th1)Th2 paradigm.

Localized scleroderma: assessment of the therapeutic response to phototherapy

BACKGROUND: Scleroderma is a chronic autoimmune disease characterized by progressive connective tissue sclerosis and microcirculatory changes. Localized scleroderma is considered a limited disease. However, in some cases atrophic and deforming lesions may be observed that hinder the normal development. Literature reports indicate phototherapy as a therapeutic modality with favorable response in cutaneous forms of scleroderma. OBJECTIVES: This study had the purpose of assessing the phototherapy treatment for localized scleroderma. METHODS: Patients with localized scleroderma were selected for phototherapy treatment. They were classified according to the type of localized scleroderma and evolutive stage of the lesions. Clinical examination and skin ultrasound were used to demonstrate the results thus obtained. RESULTS: Some clinical improvement was observed after an average of 10 phototherapeutic sessions. All skin lesions were softer at clinical palpation with scores reduction upon pre and post treatment comparison. The ultrasound showed that most of the assessed lesions presented a decrease in dermal thickness, and only five maintained their previous measure. Treatment response was similar regardless of the type of phototherapeutic treatment employed. CONCLUSIONS: The proposed treatment was effective for all lesions, regardless of the phototherapeutic modality employed. The improvement was observed in all treated skin lesions and confirmed by clinical evaluation and skin ultrasound.

Mercury-induced autoimmunity : Genetics and immunoregulation

The existence of immune self-tolerance allows the immune system to mount responses against infectious agents, but not against self-molecular constitutes. Although self-tolerance is a robust phenomenon, in some individuals as well as in experimental models, the self-tolerance breaks down and as a result, a self-destructive autoimmune disease emerges. The underlying mechanisms for the development of autoimmune diseases are not known, but genetic, environmental and immunological factors are suggested to be involved. In this thesis, we used murine mercury-induced autoimmunity to test this suggestion. In susceptible mice mercuric chloride induces a systemic autoimmune disease characterized by increased serum levels of IgG1 and IgE, production of anti-nucleolar autoantibodies (ANolA) and formation of renal IgG deposits. In contrast, in resistant DBA/2 (H-2d) mice, none of these characteristics develop after exposure to mercury. By crossing and backcrossing mercury-resistant DBA/2 mice to mercury susceptible strains, we found that the resistance was inherited as a dominant trait in F1 hybrids and that one gene or a cluster of genes located in the H-2 loci determined the resistance to ANolA production, whereas resistance to the other characteristics was found to be controlled by two or three non-H-2 genes. We further put forward the “cryptic peptide hypothesis” to investigate whether mercury and another xenobiotic metal use similar pathway(s) to induce the H-2 linked production of ANolA. We found that while mercury stimulated ANolA synthesis in all H-2 susceptible (H-2s, H-2q and H-2f) mouse strains, silver induced only ANolA responses in H-2s and H-2q mice, but not in H-2f mice. Further studies showed that the resistance to silver-induced ANolA production in H-2f mice was inherited as a dominant trait. We next tested the proposition that mercury induces more adverse immunological effects in mouse strains, which are genetically prone to develop autoimmune diseases, using tight-skin 1 mice, an animal model for human Scleroderma. It was found that in this strain, mercury induced a strong immune activation with autoimmune characteristics, but did not accelerate the development of dermal fibrosis, a characteristic in Tsk/1 mice. Finally we addressed the Th1/Th2 cross-regulation paradigm by examining if a Th1-type of response could interact with a Th2-type of response if simultaneous induced in susceptible mice. Our findings demonstrated that mercury-induced autoimmunity (Th2-type) and collagen-induced arthritis (CIA) (Th1-type) can interact in a synergistic, antagonistic or additive fashion, depending on at which stage of CIA mercury is administered.

Untersuchung des murinen, nukleären pSS- und SLE-Autoantigens La/SS-B unter physiologischen und pathophysiologischen Bedingungen

Zusammenfassung der Dissertation von Christian Schörner 'Untersuchung des murinen, nukleären pSS- und SLE-Autoantigens La/SS-B unter physiologischen und pathophysiologischen Bedingungen' am Fachbereich Biologie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz Seren von Patienten mit Kollagenosen, wie SLE und pSS, enthalten Antikörper gegen das Autoantigen La/SS-B. Im murinen Tiermodell musste die Expression des La/SS-B verstanden werden. Das murine Strukturgen codierte für 13 Exons, das Start-AUG befand sich im Exon 2. Die alternativen mRNAs unterschieden sich nur in ihrer 5'-UTR. Das Exon 1b war im Vergleich zum Exon 1a am 3'-Ende um 27 Nukleotide verlängert. Die alternativen mRNAs entstanden durch einen Promotorwechsel in Kombination mit einem alternativen Spleißvorgang. Die Polyadenylierung erfolgte an zwei alternativen Polyadenylierungssequenzen. Die mRNAs waren vollständig gesplissen, zytoplasmatisch und funktionell. Die Exon 1a- und die Exon 1c-mRNA wurden ubiquitär exprimiert, die Exon 1b-mRNA dagegen nur in proliferierenden Zellen. Im C-Terminus fand sich eine Nager-spezifische Insertion sowie eine -deletion. Das Protein besaß mit 16 isoelektrischen Proteinformen eine hohe Ladungsheterogenität. NO steigerte die Proteinexpression um das 5fache und bewirkte eine Translokation des Proteins vom Zellkern in das Zytoplasma. Das humane La/SS-B-Neoepitop induzierte in Versuchstieren die Bildung von Antikörper gegen das Neoepitop und natives La/SS-B.

A step forwards in immunomodulation and immunetolerance knowledge. HLA-G expression in co-cultures of peripheral blood mononuclear cells and stem cells after in vitro NGAL stimulation

NGAL (Neutrophil Gelatinase-associated Lipocalin ) is a protein of lipocalin superfamily. Recent literature focused on its biomarkers function in several pathological condition (acute and chronic kidney damage, autoimmune disease, malignancy). NGAL biological role is not well elucidated. Several are the demonstration of its bacteriostatic role. Recent papers have indeed highlight NGAL role in NFkB modulation. The aim of this study is to understand whether NGAL may exert a role in the activation (modulation) of T cell response through the regulation of HLA-G complex, a mediator of tolerance. From 8 healthy donors we obtained peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) and we isolated by centrifugation on a Ficoll gradient. Cells were then treated with four concentrations of NGAL (40-320 ng/ml) with or without iron. We performed flow cytometry analysis and ELISA test. NGAL increased the HLA-G expression on CD4+ T cells, with an increasing corresponding to the dose. Iron effect is not of unique interpretation. NGAL adiction affects regulatory T cells increasing in vitro expansion of CD4+ CD25+ FoxP3+ cells. Neutralizing antibody against NGAL decreased HLA-G expression and reduced significantly CD4+ CD25+ FoxP3+ cells percentage. In conclusion, we provided in vitro evidence of NGAL involvement in cellular immunity. The potential role of NGAL as an immunomodulatory molecule has been evaluated: it has been shown that NGAL plays a pivotal role in the induction of immune tolerance up regulating HLA-G and T regulatory cells expression in healthy donors. As potential future scenario we highlight the in vivo role of NGAL in immunology and immunomodulation, and its possible relationship with immunosuppressive therapy efficacy, tolerance induction in transplant patients, and/or in other immunological disorders.

Identifizierung einer Mutation im Exon 2 des C1q-B-Ketten-Gens als Ursache eines hereditären C1q-Defekts mit Ausbildung einer SLE-ähnlichen Symptomatik

Komplementdefizienzen gehen mit einer erhöhten Infektionsanfälligkeit gegenüber bestimmten Krankheitserregern in den ersten Lebensjahren (MBL-Defizienz) und darüber hinaus (C1q- und anderen Komplementdefizienten) einher. Dies unterstreicht die Rolle des Komplementsystems als effektiver Abwehrmechanismus in der Übergangsphase zwischen Verlust des „mütterlichen Nestschutzes“ und Ausreifung der eigenen „erworbenen“ Immunität. Das Auftreten von Autoimmunerkrankungen wie dem SLE-ähnlichen Syndrom bei Defizienzen des Klassischen Weges beleuchten zusätzliche Funktionen des Komplementsystems während der Ausreifung der erworbenen Immunität und als wesentlicher Effektor in der Erkennung apoptotischer Zellen und deren Eliminierung aus dem System.rnHereditäre C1q-Defizienzen gehen mit einer hohen Wahrscheinlichkeit mit einem SLE-ähnlichen Syndrom einher. Sie stellen unter den Defizienzen des Komplementsystems eines Seltenheit dar, ihr klinisches „Gesicht“ ist umso eindrucksvoller. Sie sind von der funktionellen C1q-Defizienz im Rahmen eines erhöhten „turnover“ und in der Folge einer C1q-Autoantokörperbildung abzugrenzen. Ursächlich ist ihnen eine Mutation in einem der drei C1q-Gene, die auf dem Chromosom 1 lokalisiert sind. Homozygote Mutationsträger können den Defekt nicht ausgleichen und zeigen eine C1q-Defizienz mit Verlust der gesamthämolytischen Aktivität CH50. Häufungen treten bei Nachkommen von Geschwister- und Verwandtschaftsehen auf.rnrnIn dieser Arbeit wird der Fall einer Patientin mit einem schweren, frühkindlich einsetzenden, SLE-ähnlichen Syndrom aufgearbeitet. Als Ursache für eine Erkrankung konnte ein hereditärer C1q-Defekt, ohne immunologischem Nachweis eines C1q oer LMQ-C1q, identifiziert werden. Da sich keine der vorab beschriebenen Mutatonsmuster bei der Patientin detektieren ließ, erfolgte die Sequenzierung aller drei C1q-Gene. Dadurch ließ sich ein neues Mutationsmuster darstellen.rnrnDie in dieser Arbeit vorgestellte Mutation unterscheidet sich von den bislang beschriebenen Mutationen dadurch, dass es sich nicht um eine Punktmutation, sonder um eine Deletion von 29 Basen (c283_311) im Exon 2 des C1q-B-Ketten-Gens mit einhergehendem Rasterschub und vorzeitigem Stop-Codon (pMet95TrpfsX8) handelt. Durch die Analyse der Eltern und Geschwister der betroffenen Patientin konnte der Vererbungsweg dargestellt werden. Zudem gelang es die Mutation im Rahmen einer Pränataldiagnostik bei einem „ungeborenen“ Geschwisterkind auszuschließen.rn

Signaltransduktion von IgG-Antiphospholipid-Antikörpern in plasmazytoiden Dendriten und Monomac1 Zellen

Das Antiphospholipid-Syndrom (APS) ist eine Autoimmunerkrankung die sich durch venöse und arterielle Thrombosen und/oder Spontanaborte bei gleichzeitigem Nachweis von persistierenden, erhöhten Antiphospholipid-Antikörper (aPL)-Titern charakterisieren lässt. Die zugrunde liegenden Mechanismen, über die aPL Pathogenität vermitteln, sind bislang wenig verstanden. Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass drei humane monoklonale IgG aPL sowie IgG Fraktionen von APS Patienten eine Überexpression von TLR7 und TLR8 in plasmazytoiden dendritischen Zellen bzw. monozytären Zellen induzieren. Gleichzeitig erfolgt die Induktion der TLR7/8 Translokation vom endoplasmatischen Retikulum (ER) ins Endosom. Diese Effekte werden durch die Internalisierung der aPL und die nachfolgende Aktivierung einer NADPH Oxidase sowie durch endosomale Superoxid Produktion vermittelt. Als Folge dessen werden die Zellen extrem für TLR7/8 Liganden sensibilisiert. Diese Beobachtungen beschreiben einen neuen Signalmechanismus der innaten Immunität, der seinen Ursprung im Endosom nimmt. Da die Überexpression von TLR7 auch in pDCs von APS Patienten detektiert werden konnte, bieten unsere Ergebnisse eine Erklärung für die proinflammatorischen und prokoagulanten Effekte von aPL. rnWeiterhin führte die kombinierte Stimulation mit aPL und TLR7 Liganden in pDCs zu einem signifikant verstärkten Potential zur CD4+ Th2 Zell Aktivierung bzw. zur Regulation der B-Zell Differenzierung und Immunglobulin Produktion. Die Anwesenheit der pDCs erhöhte dabei synergistisch die CD40/86 Expression, die Proliferation sowie die Plasmazell-Differenzierung von isolierten peripheren B-Zellen, die mit aPL und TLR Liganden stimuliert wurden. Dieser Stimulationsansatz war außerdem ausreichend um naive B-Zellen zur IgM/IgG Produktion anzuregen und die Synthese neuer IgG aPL durch Gedächtnis-B-Zellen einzuleiten. Die Beteiligung der pDCs an diesem Prozess erfolgte durch Zytokin Sekretion sowie direktem Zell-Zell-Kontakt. Die Anwesenheit von Th2-Helferzellen war dabei nicht obligatorisch, konnte jedoch die B-Zell Aktivierung zusätzlich fördern. Eine Hochregulierung von TLR7 oder TLR9 innerhalb der B-Zell Population war nicht involviert. rnrnDiese Ergebnisse zeigen erstmalig die Relevanz einer pDC Aktivierung im Hinblick auf die Aufrechterhaltung der pathogenen Aktivität im Rahmen des APS. Da eine Dysregulierung von TLR7 bereits als ursächlich für die Ausbildung einer systemischen Autoimmunität erachtet wird, sollten unsere Ergebnisse für das generelle Verständnis von Autoimmunität von großer Relevanz sein.rn

Identifizierung und Charakterisierung von Protein-Biomarkern beim Glaukom

Das Glaukom ist, nach dem Katarakt, die zweithäufigste Ursache für Erblindungen weltweit mit Milionen von Betroffenen, die von dieser zunächst weitgehend symptomfreien neurodegenerativen Erkrankung heimgesucht werden. Die Möglichkeiten auf dem Feld der Diagnose beschränken sich bislang weitestgehend auf die Messung des Augeninnendrucks und der Beurteilung des Augenhintergrundes durch einen erfahrenen Augenarzt. Eine labordiagnostische Prophylaxe ist bis heute nicht verfügbar, die Zahl unerkannter Erkrankungen dementsprechend hoch. Hierdurch geht wertvolle Zeit verloren, die man für eine effektive Therapie nutzen könnte.rnBezüglich der Pathogenese des Glaukoms geht man heute von mehreren, miteinander wechselwirkenden Pathomechanismen aus, zu denen neben mechanischen Einflüssen durch einen erhöhten IOD auch Hypoxie, verminderte Neutrophinversorgung, Exzitotoxizität, oxidativer Stress und eine Beteiligung autoimmuner Prozesse gezählt werden. Unabhängig vom Pathomechanismus folgt stets die Etablierung umfangreicher degenerativer Prozesse im Sehnervenkopf, den retinalen Ganglienzellen und den Axonen des Sehnerven, die letztlich im irreversiblen Untergang dieser Neuronen münden. Diese pathologischen Prozesse im ZNS hinterlassen auf Proteomebene Spuren, die mithilfe moderner massenspektrometrischer Methoden in Kombination mit multivariaten statistischen Methoden detektierbar und als sogenannte Biomarker-Kandidaten mit definiertem Molekulargewicht darstellbar sind. In dieser Arbeit wurde ein „Workflow“ entwickelt, der es ermöglicht, diese Biomarker-Kandidaten im Blutserum und in der Tränenflüssigkeit in einfachen, reproduzierbaren Schritten zu identifizieren und zu charakterisieren. Abweichend von der etablierten Methotik der Bottom-Up-Proteomics musste hierfür eine Methode entsprechend einer Top-Down-Philosophie entwickelt werden, die es erlaubt, die Spuren des Glaukoms im Proteom zu detektieren und zu charakterisieren.rnDies erfolgte in dieser Arbeit durch sowohl massenspektroskopischen Methoden wie SELDI-TOF® und MALDI-Tof-Tof als auch durch Bead-, Gel- und Flüssigkeits-chromatographisch-basierte Separations und Fraktionierungstechniken.rnDie erfolgreiche Kombination dieser Methoden führte zu Identifikationen einer ganzen Reihe von Biomarker-Kandidaten. Unter den identifizierten Proteinen, die bezüglich ihres korrespondierenden SELDI-Peaks im Massenbereich von Biomarker-Kandidaten liegen, finden sich Zytokine und Effektormoleküle der angeborernen Immunität, stressinduzierbare Kinasen, Faktoren, die zum Schutz der Telomeren dienen, Proliferationsmarker, neuronale Antigene und Transportproteine. Darüber hinaus wurden Komponenten identifiziert, die an der neuronalen Neutrophinversorgung beteiligt sind, neuronale Rezeptoren und Antigene, Komponenten des Komplementsystems und des MHC-I-Komplexes. All diese identifizierten Proteine sind bezüglich ihrer Funktion und möglichen Rolle innerhalb der Pathogenese des Glaukoms detailliert beschrieben und charakterisiert. Dies erlaubt einen umfassenden Einblick in alle Pathomechanismen, denen nach heutigem Kenntnisstand, eine Rolle an der Pathogenese des Glaukoms unterstellt wird.rn

Analysen zur Expression proinflammatorischer Mediatoren in humanen Zellkulturmodellen und murinen Tiermodellen chronisch-inflammatorischer Erkrankungen

Die humane induzierbare NO-Synthase (iNOS) spielt bei zahlreichen Erkrankungen wie Asthma, Krebs und der rheumatoiden Arthritis eine entscheidende Rolle. Durch Fehlregulation der iNOS-Expression kommt es häufig zu massiven Gewebeschädigungen. Aus diesem Grund ist es wichtig die Mechanismen der Genregulation der iNOS-Expression zu verstehen. Bei Affinitätschromatographie-Analysen wurde das zytosolische PolyA-bindende Protein (PABP) als direkter Interaktionspartner der 3´UTR der humanen iNOS identifiziert. Weitere Bindungsanalysen konnten eine spezifische Bindestelle für PABP in der 5´UTR und zwei Bindestellen im AU-reichen Bereich der 3´UTR der humanen iNOS nachweisen. Eine siRNA-mediierte Herabregulation von PABP mit Hilfe der stabilen Expression spezifischer siRNAs in DLD-1 Zellen (siPABP Zellen) zeigte eine signifikant verringerte Expression der humanen iNOS und damit einhergehend eine verringerte NO-Produktion nach Zytokinstimulation. Promotoranalysen zeigten keine Veränderung der Induzierbarkeit des humanen 16 kb iNOS-Promotors in siPABP Zellen. RNA-Stabilitätsanalysen zeigten einen verstärkten Abbau der iNOS-mRNA in diesen Zellen, so dass davon auszugehen ist, dass die Regulation der humanen iNOS über die mRNA-Stabilität erfolgt. Reportergen-Analysen mit Plasmiden, welche die 5’ und/oder 3’UTR Sequenzen der humanen iNOS mit den identifizierten PABP-Bindestellen oder Mutationen in diesen Bindestellen enthielten, zeigten, dass PABP die iNOS-mRNA über die 5´UTR stabilisiert und anscheinend über die 3´UTR einen destabilisierenden Effekt auf die mRNA ausübt. Ebenfalls scheint PABP über die 3’UTR dieTranslation der iNOS mRNA zu hemmen. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass PABP, über seine allgemeinen Funktionen hinaus, eine spezifische Rolle in der Regulation der Expression der humanen iNOS einnimmt.rnDie rheumatoide Arthritis (RA) ist eine chronisch entzündliche Autoimmunerkrankung, welche überwiegend die peripheren Gelenke der Hände und Füße betrifft. Die aktuellen Therapiemöglichkeiten sind immer noch mit einer Vielzahl von Nebenwirkungen behaftet und führen nicht zur vollständigen Remission der Erkrankung, so dass die Entwicklung neuer Medikamente unerlässlich ist. In dieser Arbeit wurden die antiinflammatorischen Substanzen Gallielalacton (Gal) und Oxacyclododecindion (Oxa) im Mausmodell der kollagen-induzierten Arthritis (CIA) getestet. Leider waren beide Substanzen nicht in der Lage die Symptome der CIA zu vermindern, obwohl beide im Modell der LPS-induzierten akuten Entzündung die Expression proinflammatorischer Mediatoren senken konnten. Die Substanz S-Curvularin (SC) hat sich im CIA-Modell bereits bewährt und wurde in dieser Arbeit weiter untersucht. SC war in der Lage die Expression knorpel- und knochendestruktiver Markergene signifikant zu verrindern. rnIn der vorliegenden Arbeit wurden neue microRNAs identifiziert, die in der Pathogenese der CIA eine Dysregulation zeigen. Die Expression dieser microRNAs wurde von SC wieder auf das Normalniveau gebracht, so dass SC eine vielversprechende Substanz in der Therapie chronisch inflammatorische Erkrangungen sein könnte. Die neu identifizierten CIA-relevanten microRNAs könnten als neueRA-Marker oder als Zielstrukturen für neue Medikamente dienen.rn