Untersuchung der Rolle von B-Zellen und Zellen des angeborenen Immunsystems in der Autoimmunpathologie der Scurfy Maus

A multitude of immune dysregulations can result in destruction of healthy tissues and organs during autoimmune diseases. Regulatory T cells (TRegs) can suppress immune reactions against autoantigens, mediate tolerance and prevent autoimmunity. The failure to generate TRegs results in a severe systemic autoimmune disease in humans (IPEX syndrome, immune dysregulation, polyendocrinopathy, enteropathy, X-linked) and mice (Scurfy phenotype). In mice the X-linked Scurfy autoimmunity is characterized by an early death of affected animals, hypergammglobulinemia, inflammation and cellular infiltrates in multiple organs as well as an impaired B cell development and an expansion of CD11b+ myeloid cells. The aim of the project was to investigate the role of B cells and cells of the innate immune system in the onset of autoimmunity in Scurfy mice by using genetic as well as therapeutic interventions. Genetic deletion of B cells considerably ameliorated the Scurfy autoimmune pathology and caused significantly extended survival. Conversely, transfer of naïve B cells into B cell deficient Scurfy mice shortened the lifespan and resulted in the development of these B cells into antibody-secreting plasma cells. Consistently, Scurfy mice treated with a B cell depleting anti-CD20 antibody also had a prolonged lifespan. Recruitment of innate immune cells participates in the antibody-mediated inflammation. In CD11b deficient mice the recruitment of cells into tissues was impaired. Despite increased autoantibody titers CD11b deficient Scurfy animals revealed milder course of disease and a prolonged lifespan. Taken together, the experiments revealed a crucial role of B cells and innate immune effector cells for the severe autoimmune disease in Scurfy mice.Bei Autoimmunerkrankungen kommt es zu einer Vielzahl von Fehlregulationen, die letztendlich zur Zerstörung von gesundem Gewebe führen. Regulatorische T-Zellen (TRegs) können diese deregulierten Immunantworten gegen Autoantigene supprimieren und somit zur Erhaltung der Selbsttoleranz beitragen und Autoimmunität verhindern. Sowohl beim Menschen (IPEX-Syndrom, X-chromosomal vererbte Immundysregulation, Polyendokrinopathie und Enteropathie) als auch in der Maus (Scurfy-Phänotyp) kommt es zu einer besonders schweren systemischen Autoimmunerkrankung, durch einen genetisch bedingten Verlust der Funktion von TRegs. In der Maus ist die X-chromosomal vererbte Scurfy Autoimmunpathologie durch eine stark verminderte Lebenserwartung, Hypergammaglobulinämie, Inflammationen und zelluläre Infiltrationen in multiplen Organen, eine gestörte B-Zellentwicklung und eine Expansion CD11b+ myeloider Zellen charakterisiert. Ziel der Arbeit war es, mittels genetischer und therapeutischer Ansätze die Beteiligung von B-Zellen und Zellen des angeborenen Immunsystems an der Scurfy Autoimmunpathologie zu untersuchen. Besonderer Fokus lag hierbei auf der Untersuchung der Glomerulonephritis-artigen Erkrankung, der Immunthrombozytopenie (ITP) und der Entzündung in der Leber der betroffenen Scurfy Tiere. Durch genetische Deletion der B-Zellen konnte der Autoimmunphänotyp der Scurfy Maus erheblich verbessert werden. B-Zelldefiziente Scurfy Tiere überlebten signifikant länger. Wurden naive B-Zellen durch adoptiven Transfer in das B-Zelldefiziente Scurfy System zurückgebracht, nahm die Sterblichkeit erneut zu. Die naiven B-Zellen entwickelten sich nach kurzer Zeit zu Autoantikörper-produzierenden Plasmazellen. Da eine Immuntherapie mit einem B-Zelldepletierenden anti-CD20 Antikörper das Überleben der Scurfy Mäuse in analoger Weise verlängerte, wäre eine ähnliche Therapie für die Behandlung von IPEX-Patienten denkbar. Die Rekrutierung von Zellen des angeborenen Immunsystems spielt eine wichtige Rolle für Antikörper-vermittelten Entzündungsprozesse. In CD11b-defizienten Scurfy Tieren war diese Rekrutierung von Zellen aus dem Blut in das Gewebe stark eingeschränkt und auch bei diesen Tieren konnte ein milderer Krankheitsverlauf und ein längeres Überleben, trotz erhöhter Autoantikörpertiter beobachtet werden. Somit konnten in dieser Arbeit einige der wichtigen zellulären und molekularen Mechanismen identifiziert werden, die zumindest in Teilen für die schwere Autoimmunpathologie der Scurfy Maus verantwortlich sind

Role of B cells and cells of the innate immune system in the autoimmunepathology of the scurfy mouse

Bei Autoimmunerkrankungen kommt es zu einer Vielzahl von Fehlregulationen, die letztendlich zur Zerstörung von gesundem Gewebe führen. Regulatorische T-Zellen (TRegs) können diese deregulierten Immunantworten gegen Autoantigene supprimieren und somit zur Erhaltung der Selbsttoleranz beitragen und Autoimmunität verhindern. Sowohl beim Menschen (IPEX-Syndrom, X-chromosomal vererbte Immundysregulation, Polyendokrinopathie und Enteropathie) als auch in der Maus (Scurfy-Phänotyp) kommt es zu einer besonders schweren systemischen Autoimmunerkrankung, durch einen genetisch bedingten Verlust der Funktion von TRegs. In der Maus ist die X-chromosomal vererbte Scurfy Autoimmunpathologie durch eine stark verminderte Lebenserwartung, Hypergammaglobulinämie, Inflammationen und zelluläre Infiltrationen in multiplen Organen, eine gestörte B-Zellentwicklung und eine Expansion CD11b+ myeloider Zellen charakterisiert. Ziel der Arbeit war es, mittels genetischer und therapeutischer Ansätze die Beteiligung von B-Zellen und Zellen des angeborenen Immunsystems an der Scurfy Autoimmunpathologie zu untersuchen. Besonderer Fokus lag hierbei auf der Untersuchung der Glomerulonephritis-artigen Erkrankung, der Immunthrombozytopenie (ITP) und der Entzündung in der Leber der betroffenen Scurfy Tiere. Durch genetische Deletion der B-Zellen konnte der Autoimmunphänotyp der Scurfy Maus erheblich verbessert werden. B-Zelldefiziente Scurfy Tiere überlebten signifikant länger. Wurden naive B-Zellen durch adoptiven Transfer in das B-Zelldefiziente Scurfy System zurückgebracht, nahm die Sterblichkeit erneut zu. Die naiven B-Zellen entwickelten sich nach kurzer Zeit zu Autoantikörper-produzierenden Plasmazellen. Da eine Immuntherapie mit einem B-Zelldepletierenden anti-CD20 Antikörper das Überleben der Scurfy Mäuse in analoger Weise verlängerte, wäre eine ähnliche Therapie für die Behandlung von IPEX-Patienten denkbar. Die Rekrutierung von Zellen des angeborenen Immunsystems spielt eine wichtige Rolle für Antikörper-vermittelten Entzündungsprozesse. In CD11b-defizienten Scurfy Tieren war diese Rekrutierung von Zellen aus dem Blut in das Gewebe stark eingeschränkt und auch bei diesen Tieren konnte ein milderer Krankheitsverlauf und ein längeres Überleben, trotz erhöhter Autoantikörpertiter beobachtet werden. Somit konnten in dieser Arbeit einige der wichtigen zellulären und molekularen Mechanismen identifiziert werden, die zumindest in Teilen für die schwere Autoimmunpathologie der Scurfy Maus verantwortlich sind.A multitude of immune dysregulations can result in destruction of healthy tissues and organs during autoimmune diseases. Regulatory T cells (TRegs) can suppress immune reactions against autoantigens, mediate tolerance and prevent autoimmunity. The failure to generate TRegs results in a severe systemic autoimmune disease in humans (IPEX syndrome, immune dysregulation, polyendocrinopathy, enteropathy, X-linked) and mice (Scurfy phenotype). In mice the X-linked Scurfy autoimmunity is characterized by an early death of affected animals, hypergammglobulinemia, inflammation and cellular infiltrates in multiple organs as well as an impaired B cell development and an expansion of CD11b+ myeloid cells. The aim of the project was to investigate the role of B cells and cells of the innate immune system in the onset of autoimmunity in Scurfy mice by using genetic as well as therapeutic interventions. Genetic deletion of B cells considerably ameliorated the Scurfy autoimmune pathology and caused significantly extended survival. Conversely, transfer of naïve B cells into B cell deficient Scurfy mice shortened the lifespan and resulted in the development of these B cells into antibody-secreting plasma cells. Consistently, Scurfy mice treated with a B cell depleting anti-CD20 antibody also had a prolonged lifespan. Recruitment of innate immune cells participates in the antibody-mediated inflammation. In CD11b deficient mice the recruitment of cells into tissues was impaired. Despite increased autoantibody titers CD11b deficient Scurfy animals revealed milder course of disease and a prolonged lifespan. Taken together, the experiments revealed a crucial role of B cells and innate immune effector cells for the severe autoimmune disease in Scurfy mice

12/15-Lipoxygenase Orchestrates the Clearance of Apoptotic Cells and Maintains Immunologic Tolerance

Noninflammatory clearance of apoptotic cells (ACs) is crucial to maintain self-tolerance. Here, we have reported a role for the enzyme 12/15-lipoxygenase (12/15-LO) as a central factor governing the sorting of ACs into differentially activated monocyte subpopulations. During inflammation, uptake of ACs was confined to a population of 12/15-LO-expressing, alternatively activated resident macrophages (resMΦ), which blocked uptake of ACs into freshly recruited inflammatory Ly6Chi monocytes in a 12/15-LO-dependent manner. ResMΦ exposed 12/15-LO-derived oxidation products of phosphatidylethanolamine (oxPE) on their plasma membranes and thereby generated a sink for distinct soluble receptors for ACs such as milk fat globule-EGF factor 8, which were essential for the uptake of ACs into inflammatory monocytes. Loss of 12/15-LO activity, in turn, resulted in an aberrant phagocytosis of ACs by inflammatory monocytes, subsequent antigen presentation of AC-derived antigens, and a lupus-like autoimmune disease. Our data reveal an unexpected key role for enzymatic lipid oxidation during the maintenance of self-tolerance

Microalgal Biomass of Industrial Interest: Methods of Characterization

International audienceMicroalgae represent a new source of biomass for many applications. The advantage of microalgae over higher plants is their high productivities. The photoautotrophic microalgae include all photosynthetic microorganisms, i.e. Cyanobacteria (prokaryotes) or microalgae (eukaryotes). These microorganisms are characterized by a large biodiversity and chimiodiversity. Then, the analysis of microalgal and cyanobacterial biomass often needs specific adaptations of the classical protocols for extraction as well as for quantification of their contents. This chapter reviewed the main analytical methods used for the analysis of microalgae biomass and its main vaporizable compounds: proteins, polysaccharides, lipids, pigments and secondary metabolites