A glukokortikoid hormon szerepe a thymocyták szelekciójában: modellvizsgálatok BALB/c és T-sejt receptor transzgenikus (AND) egereken

5

A ZAP-70 KINÁZ SZEREPE A T SEJT RECEPTOR JELÁTVITEL FINOMHANGOLÁSÁBAN: ELMÉLETI IMMUNOLÓGIAI, IMMUNPATHOLÓGIAI ÉS –THERAPIÁS VONATKOZÁSOK

A ZAP-70 kináz (70kDa-os zéta lánc aszociált kináz) központi szerepet tölt be a T sejtek antigén receptoron keresztüli aktivációjának jeltovábbításában. A molekula fontosságát jól jelzi, hogy hiányában számos jelátviteli folyamat gátolt, illetve egérben és emberben is súlyos T sejtes immundeficiencia alakul ki. A ZAP-70 immunpathológiai szempontból valószínűleg szerepet játszik autoimmun arthritis ill. krónikus limfoid leukémia kialakulásában is. Munkánk során a ZAP-70 kináz egyes, a jelátvitelben kulcsfontosságú, foszforilációs helyeit vizsgáljuk. Jellemeztük a ZAP-70 kinázban található 8 foszforilációs hely funkcióját a T sejt receptor jelátvitelben. Továbbá azonosítottunk olyan foszforilációs helyeket, melyek az immunszuppresszív therapiában gyakran alkalmazott glukokortikoid analógok hatására aktiválódnak. Végül, jelenleg, ZAP-70 hiányos (knock-out) egér modellben végzünk in vivo kísérleteket, melyekben tanulmányozzuk a T sejt hiány helyreállítás lehetőségeit

A Spatial Economic Study of Rail Freight in the European Economic Area

The present study explores whether the European Union’s transport policy measures of the last decade have fulfilled the expectations, i.e. whether there has been a positive change in the field of rail freight transport in the region. Data on the volumes of freight transport in the recent period have been analysed with freight transport intensity as an indicator. The values have been then translated into a spatial econometric model, looking for spatiality in the European Economic Region, including countries such as Norway, Switzerland or even Russia, extending the scope of the study to 37 countries. It has been proven that there is a spatial correlation between rail freight transport performance and GDP in Europe, which has a positive effect on countries with high GDP and a negative effect on low GDP countries in terms of performance. There is a particularly high intensity of rail freight in the Baltic region, as well as in Ukraine and Russia. Furthermore, it can be stated that rail freight has not undergone any significant changes in the last 10 years

T sejt rekonstitúciós vizsgálatok ZAP-70 deficiens egerekben

A ZAP-70 kináz (70kDa-os zéta lánc aszociált kináz) központi szerepet tölt be a T sejtek antigén receptoron keresztüli aktivációjának jeltovábbításában. A molekula fontosságát jól jelzi, hogy hiányában számos jelátviteli folyamat gátolt, illetve egérben és emberben is súlyos T sejtes immundeficiencia alakul ki. Ez utóbbi oka, hogy a ZAP-70 kináz a T sejt differenciáció során is kritikus szerepet tölt be, hiányában a T sejtek fejlődése blokkolódik a thymusban a kettős pozitív (CD4+CD8+) stádiumban, aminek következtében a perifériás nyirokszervekben nem találhatunk érett T sejteket. Munkánk során ZAP-70 deficiens egerekben tanulmányoztuk a T sejt hiány helyreállítás lehetőségeit. Ehhez adoptív transzfer vizsgálatokat hajtottunk végre, melyek során a ZAP-70-/- egereket vad típusú (azaz ZAP-70-et expresszáló) tetvéreik csontvelő illetve thymus sejtjeivel rekonstituáltuk intrahepatikus ill. intraperitonealis utakon. Eredményeink szerint mindkét transzfer technika hatékonynak bizonyult a T sejtek helyreállítátban. A sejtek transzferét követően 2 hetenként vérvétellel igazoltuk a T sejtek megjelenését a vérben. Azon állatok túlélése, melyekben T sejtek jelentek meg szignifikánsan meghaladta, az immundeficiens egerekét. A kísérletek végén (a transzfert követő végzett áramlási citometriás vizsgálatok illetve immunhisztokémia is azt igazolta, hogy T sejtek jelentek meg a transzferált egerek lépében, nyirokcsomóiban illetve a bélhez aszociált nyirokszövetekben. Továbbá a thymus sejt összetételének vizsgálata során megállapítottuk, hogy szignifikánsan emelkedett az érett CD4- vagy CD8 egyszeresen pozitív sejtek aránya, amely a T sejt érés normalizálódását jelezte. Sikerült kétféle transzfer módszerrel stabil kimérizmust létrehoznunk ZAP-70 hiányos egerekben. Bizonyítottuk, hogy mind a thymus mind a csontvelői eredetű sejtek képesek voltak a T sejt fejlődés helyreállítására

STUDIES ON THE RECONSTITUTION OF T CELL PRODUCTION IN ZAP-70 DEFICIENT MICE

The ZAP-70 (70 kDa Zeta-Chain Associated Protein) kinase plays a crucial role in the signal transduction by the antigen receptor during T cell activation. It is essential in T cell differentiation as well, in its absence, T cell maturation is blocked in the double positive (CD4+CD8+) stage in the thymus, leading to the complete lack of mature αβ T cells in the periphery which results in severe immunodeficiency in both human and mice. T cell maturation could be stably restored in ZAP-70 deficient mice by simple intraperitoneal (ip.) injection of thymocytes isolated from their wild type (ZAP-70 expressing) siblings. T cells appeared in the blood and lymphoid organs of the transferred mice and, importantly, the survival of the animals increased significantly, which clearly demonstrated the correction of the severe immunodeficiency. In our present work investigated the characteristics and kinetics of the T cell reconstitution by monitoring the changes in the morphology and cellular composition of the thymus and peripheral lymphoid organs. Following the thymocyte transfer of ZAP-70-/- mice the histology of the thymus and the appearance of T cells in the periphery were analyzed regularly. Flow cytometry revealed that 3 weeks after the ip. thymocyte transfer αβ T cells appeared in significant numbers in the blood, spleen and lymph nodes of the animals. This was preceded by the appearance of mature CD4+ or CD8+ cells in the thymus 2 weeks after the transfer. Using quantitative immunohistology we have found that the area of the medullary region increased after the transfer, which also indicated the normalisation of T cell maturation. In future experiments, we plan to test the in vivo effects of ZAP-70 point mutations using ZAP-70 deficient mice. We will reconstitute the ZAP-70 molecule under the control of T cell specific promoter(s) into T cell precursors of ZAP-70 deficient mice. Using various mutant forms of ZAP-70 or the normal molecule we can investigate the effects on T cell development and function. As an important preliminary step, we have cloned the T cell specific proximal- and distal Lck promoters and a CD4 minimal promoter construct. The T cell-specific activity of these promoter constructs was verified on cell lines using a lentiviral expression system. We have managed to correct the severe T cell deficiency using adoptive thymocyte transfer. According to our results the transferred T cell progenitors with normal ZAP-70 expression level can induce long-term normalisation of T cell maturation. Combined with the T cell-specific expression of ZAP-70 variants we will possess an excellent tool to study T cell differentiation and function. This work was funded by OTKA, K101493. and Bolyai Janos Reseach Scholarship to FB

T CELL RECONSTITUTION STUDIES IN ZAP-70 DEFICIENT MICE

The ZAP-70 kinase (70kDa Zeta-Chain Associated Protein) plays a central role in signal transduction through the antigen receptor during T cell activation. The importance of the molecule is clearly demostrated when it is absent: several signaling pathways are inhibited, and severe T-cell immunodeficiency appears both in humans and mice. The reason of the latter is that ZAP-70 is indispensable in T cell differentiation: in its absence the maturation of T cells in the thymus is blocked in the double positive (CD4+CD8+) stage, and, as a consequence no mature T-cells can be found in the peripheral lymphoid organs. In our work we studied the possibilities of T cell reconstitution in ZAP-70 deficient mice. We performed adoptive transfer experiments, where ZAP-70-/- mice were reconstituted with bone marrow or thymus cells from their wild type (ZAP-70 expressing) siblings intrahepatically or intraperitoneally. According to our results both transfer techniques were effective in restoring T cells. After the cell transfers, blood was taken every 2 weeks to detect the presence of T cells in the blood. The survival of those animals which had T cells reconstituted exceeded significantly those which were immunodeficient. Both flow cytometric measurements and immunohistochemistrical staining performed after the experiments (following the transfers) proved that T cells appeared in the spleen, lymph nodes and gut associated lymphoid tissues of the animals. Furthermore, during the investigation of cell constitution of the thymus, we have found that the ratio of CD4+ or CD8+ single positive cells increased significantly, which indicated the normalisation of T-cell maturation. Thus, we managed to establish stable chimerism in ZAP-70 deficient mice with two methods. We proved that both thymus and bone marrow originated cells were able to restore the development of T-cells. This work was supported by the OTKA-K101493 research grant to Ferenc Boldizsár. Ferenc Boldizsár recieves Bolyai János Research Scholarship from the Hungarian Academy of Sciences

A T sejt képzés helyreállításának kinetikai vizsgálata ZAP-70 deficiens egerekben.

A ZAP-70 kináz (70kDa zéta lánc aszociált kináz) központi szerepet tölt be a T sejtek antigén receptoron keresztüli aktivációjának jeltovábbításában. A ZAP-70 kináz a T sejt differenciáció során is kritikus szerepet tölt be, hiányában a T sejtek fejlődése leáll a thymusban a kettős pozitív (CD4+CD8+) stádiumban, aminek következtében a perifériás nyirokszervekben nincsenek érett αβ T sejtek, így súlyos immundeficiencia alakul ki. Előzetesen már kimutattuk, hogy ZAP-70 deficiens egerekben, vad típusú (azaz ZAP-70-et expresszáló) tetvéreikből izolált csontvelő vagy thymus sejtek adoptív transzferével stabilan helyreállítható a T sejt fejlődés. A transzferált állatok vérében ill. nyirokszerveiben T sejtek jelentek meg az egészségesekhez hasonló módon, továbbá az immundeficiencia megszűnésére utalt a szignifikánsan meghosszabodott élettartam is. Jelen vizsgálataink célja a T sejt képzés helyreállítás kinetikájának ill. korai eseményeinek pontosabb megismerése volt. Ehhez 15-20 ZAP-70-/- egér egyidejű transzferét követően rendszeresen ellenőriztük a thymus összetételét ill. a T sejtek megjelenését a periférián. Áramlási citometriás eredményeink szerint, intraperitonealis thymocyta transzfert követően 3 héttel jelentek meg szignifikáns mennyiségben az αβ T sejtek a vérben, a nyirokcsomókban illetve a lépben. Ezt valamivel megelőzve, már a transzfert követő második héten a thymusban is megjelentek CD4+ ill CD8+ érett sejtek. Kvantitatív immunhisztológia segítségével igazoltuk, hogy a thymusban megnövekedett a medulláris állomány, amely szintén a T sejt érés fokozódására utalt. Intrahepatikus csontvelő sejt transzfer után hasonlóképpen megnövekedett medulláris állomány volt detektálható. Transzfer kísérleteink segítségével sikerült a ZAP-70 deficiencia által okozott T sejt hiányos immundeficienciát korrigálnunk. Eredményeink szerint a bejuttatott normális ZAP-70 expressziójú T sejt progenitorok a recipiensben megtapadva képesek stabilan fokozni a T sejt képzést. Munkánkat az OTKA-K101493. sz pályázata támogatta. Boldizsár Ferenc MTA, Bolyai János Kutatói Ösztöndíjban részesül