A dendritikus sejtek szerepe az immunológiai szinapszis kialakításában, a T-limfociták homeosztázisának és aktiválásának szabályozásában = The role of dendritic cells in the formation of immunological synapses and in the regulation of T lymphocyte homeostasis and activation

A CD14+ monociták CD1a- és CD1a+ DS-ekké differenciálódnak, de a CD1a- és CD1a+ sejtek arányát a szérum lipoproteinek dózis függően befolyásolják. Kinetikai vizsgálatok igazolták, hogy az éretlen CD1a- DS-ek CD1a+ sejtekké differenciálódnak, ezt az átalakulást az aktiváció gátolja. A CD1a- és CD1a+ DS-ek hasonló migrációs, de eltérő internalizáló, citokin és kemokin termelő képességgel rendelkeznek. Mindkét DS altípus hatékony T-limfocita aktiváló képességgel rendelkezik, de nagy mennyiségű IFNγ citokin termelésére csak a CD1a+ DS-ek által aktivált T-sejtek képesek. A transzkripcionálisan aktív PPARγ nukleáris receptor és target génje, az apolipoprotein E lényegesen magasabb expressziót mutat a CD1a-, mint a CD1a+ sejtekben. A PPARγ-CD1a+ sejtek kialakulása és a CD1a expressziót regulálni képes szérum lipidek hatása azt igazolja, hogy a PPARγ kifejeződése és aktivációja fontos szerepet játszik az immunológiai tolerancia kialakításában és fenntartásában. Az interleukin-7 (IL-7) citokin elősegíti a nyugvó T-limfociták túlélését és limfopéniásokban a T sejt osztódást. Az emelkedett IL-7 szint HIV-fertőzött egyedekben a T-limfocitákon magas Fas receptor kifejeződéssel és a Fas-mediált apoptózissal szembeni fokozott érzékenységgel társul. Kimutattuk, hogy az IL-7 naiv és memória sejtekben a Fas expresszió fokozódását váltja ki, és fontos szerepe van a T-sejt egyensúly fenntartásában és HIV ferőzöttekben a Fas-mediált apoptosis kiváltásában. | We have shown that CD14+ monocytes differentiate to both CD1a- and CD1a+ DC but the ratio of CD1a- and CD1a+ cells is modulated by serum lipoproteins in a dose dependent manner. Kinetic studies revealed that immature CD1a- DC differentiate to CD1a+ cells, but activation signals permanently block this process. The co-existing CD1a+ and CD1a- DC have similar migratory potential but differ in their internalizing capacity, cytokine and chemokine profiles. Although both moDC subtypes were potent inducers of T-lymphocyte proliferation, high production of IFNγ by inflammatory T-cells was induced preferentially by CD1a+ cells pointing to functional differences of these subsets. High expression of transcriptionally active PPARγ and their target gene apolipoprotein E in CD1a- cells compared to PPARγ-CD1a+ cells together with the regulatory potential of serum lipids on CD1a expression suggested lipid-mediated tolerance induction acting through PPARγ. Interleukin-7 (IL-7) promotes survival of resting T-lymphocytes and induces T cell proliferation in lymphopenic conditions. Elevated IL-7 levels in HIV-infected individuals accompanied with high Fas expression on T-cells induces increased sensitivity to Fas-mediated apoptosis. We have shown that IL-7 upregulates Fas expression on naïve and memory T-cells demonstrating an important role of IL-7 in the regulation of T-cell homeostasis and in Fas-mediated apoptosis in HIV-infected individuals

Dendritikus sejt altípusok együttműködése fiziológiás és kóros állapotban = The interplay of dendritic cell subtypes in health and disease

A dendritikus sejtek (DC) az immunfolyamatok fontos irányítói, melyek alapvető szerepet játszanak a központi és perifériás tolerancia és a gyulladásos folyamatok kiváltásában, fenntartásában és szabályozásában. Kis számuk ellenére számos, fenotípus és funkció alapján eltérő alcsoportot képviselnek. Kutatási koncepciónk szerint a DC altípusok a DC készlet védelmét, a hatékony feladatmegosztást és a celluláris együttműködési lehetőségek kihasználását szolgálja. Ennek alapján a plazmacitoid DC-ek és a monocita eredetű DC-ek altípusainak aktivációban betöltött szerepét vizsgáltuk és a DC stimulációban elsődleges szerepet játszó membránhoz kötött, valamint citoplazmatikus mintázatfelismerő receptorok ligand általi aktivációját követő jelátviteli pályák együttműködésére összpontosítottunk. Eredményeink a konvencionális és plazmacitoid DC-ekben is igazolták, hogy a mintázatfelismerő receptorok (PRR) kifejeződése még a ligandum jelenlétében sem elegendő feltétele funkcionális aktivitásuknak, hanem azt a jelpályák egymást erősítő vagy gátló hatása határozza meg. Ennek megfelelően az általunk vizsgált, lokalizációjukban eltérő, de működésük alapján átfedő aktivitással rendelkező PRR-ok által kiváltott jelek egymásra hatása alapvetően meghatározza a DC-ek válaszát és így a természetes és adaptív immunválasz irányultságát, mértékét és kimenetelét. | Dendritic cells (DC) are important regulators of immune responses, which play a pivotal role in the induction, maintenance and regulation of both peripheral tolerance and inflammation. Despite their low numbers, DC involve phenotypically and functionally distinct subtypes and subsets. Based on our concept of research, DC subtypes and subsets serve the maintenance of the DC pool, support appropriate labour distribution and promotes cell-to-cell collaborations. Thus we investigated the role of plasmacytoid DC and monocyte-derived DC subsets in the activation process of these cells and focused to the cross-talk of signaling pathways triggered by the ligation of membrane integrated and cytosolic pattern recognition receptors (PRR). Our results performed with both conventional and plasmacytoid DC revealed that the expression of PRR and their ligation by specific ligand by itself is not sufficient to induce functionality, but is highly dependent on the synergistic or inhibitory interplay of the signaling cascades actually triggered. In accordance with these findings we suggest that the collaboration of signaling cascades induced by PRR with distinct cellular localizations but overlapping functions determine the cellular response of DC and subsequently the polarization, extent and outcome of the immune response

Molecular and Functional Characterization of Hv1 Proton Channel in Human Granulocytes

Voltage-gated proton current (IHv) has been characterized in several cell types, but the majority of the data was collected in phagocytes, especially in human granulocytes. The prevailing view about the role of IHv in phagocytes is that it is an essential supporter of the intense and sustained activity of Nox2 (the core enzyme of the phagocyte NADPH oxidase complex) during respiratory burst. Recently Hv1, a voltage-gated proton channel, was cloned, and leukocytes from Hv1 knockout mice display impaired respiratory burst. On the other hand, hardly anything is known about Hv1 in human granulocytes. Using qPCR and a self made antibody, we detected a significant amount of Hv1 in human eosinophil and neutrophil granulocytes and in PLB-985 leukemia cells. Using different crosslinking agents and detergents in reducing and non-reducing PAGE, significant expression of Hv1 homodimers, but not that of higher-order multimers, could be detected in granulocytes. Results of subcellular fractionation and confocal imaging indicate that Hv1 is resident in both plasmalemmal and granular membrane compartments of resting neutrophils. Furthermore, it is also demonstrated that Hv1 accumulates in phagosome wall during zymosan engulfment together with, but independently of Nox2. During granulocytic differentiation early and parallel upregulation of Hv1 and Nox2 expression was observed in PLB-985 cells. The upregulation of Hv1 or Nox2 expression did not require the normal expression of the other molecule. Using RNA interference, we obtained strong correlation between Hv1 expression and IHv density in PLB-985 cells. It is also demonstrated that a massive reduction in Hv1 expression can limit the Nox2 mediated superoxide production of PLB-985 granulocytes. In summary, beside monomers native Hv1 forms stable proton channel dimer in resting and activated human granulocytes. The expression pattern of Hv1 in granulocytes is optimized to support intense NADPH oxidase activity

Flow cytometry used for the analysis of calcium signaling induced by antigen-specific T-cell activation

Background: In this study, the effect of antigen-presentingcells (APC), peptide concentration, and CD28 costimulationon calcium signaling, induced by antigen-specificT-cell activation, was studied by flow cytometry.Methods: We used two experimental approaches, whichdiffered in their time scale and in the duration of the Tcell-APC interaction, to measure the increase of intracellularfree calcium levels ([Ca2]i) in activated T cells: (1)Fluo-3–loaded T cells were activated by cocentrifugationwith peptide-loaded APC and the kinetics of fluorescenceintensity changes was monitored continuously and (2)peptide-loaded APC and T cells were mixed, cocultured,and the fluorescence intensity was measured at varioustime intervals.Results: The calcium signal of T cells was dependent onthe APC as demonstrated by the ratio of cells exhibitinghigh versus low fluorescence intensity and by the magnitudeof the calcium signal in the activated population.Short-term interaction of T cells with less potent APC orwith efficient APC in the presence of low antigen concentrationresulted in decreased calcium signaling. CD28-mediated costimulation enhanced the magnitude and sustainedthe increase of intracellular calcium levels. In linewith the strong and sustained calcium signals, the activationof the calcium-dependent transcription factors NF-AT,AP-1, and NF-B was induced.Conclusions: Flow cytometric methods, feasible for therapid and flexible analysis of calcium signaling upon antigen-specificT-cell activation, were established. Kinetics ofthe increase of mean fluorescence intensity reflected thecalcium response of the total cell population whereasstatistical analysis of fluorescence intensity at selectedtime points provided information on the activation state ofsingle cells. Cytometry 47:207–216, 2002