Monocytic cell responses to Aspergillus fumigatus: investigation of phagocytosis, gene expression and peptide presentation

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dc.contributor.advisor Hebart, Holger de_DE
dc.contributor.author Haddad, Ziad de_DE
dc.date.accessioned 2006-07-11 de_DE
dc.date.accessioned 2014-03-18T10:15:50Z
dc.date.available 2006-07-11 de_DE
dc.date.available 2014-03-18T10:15:50Z
dc.date.issued 2006 de_DE
dc.identifier.other 275784479 de_DE
dc.identifier.uri http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:21-opus-23697 de_DE
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10900/48934
dc.description.abstract Aspergillus fumigatus is a filamentous fungi found in the environment. It is pathogenic to humans, causing life-threatening infections in immunocompromised patients. Spores (conidia) of A. fumigatus enter the lungs by inhalation. They are able to settle down, germinate to hyphae. Monocytes play a critical role in defense against A. fumigatus, as soon as conidia of the fungus enter the blood stream and spread out into the body. Monocytes are then recruited to the infection site where they attack and phagocytose these conidia. We therefore analyzed the interaction of A. fumigatus conidia and hyphae with human monocytes on different levels. First, we investigated phagocytosis of live conidia by peripheral blood monocytes after 3 and 6 hours and found the majority to phagocytose up to 3 conidia during the first 3 hours. We further investigated gene expression in monocytes after incubation with conidia and hyphae for 3, 6 and 9 hours, using real-time RT-PCR and microarray analyses. We found inactivated hyphae to induce strong cytokine and chemokine expression already after 3 hours and conidia first after 6 and 9 hours. Genes like pentraxin-3 (PTX3), which was shown to facilitate phagocytosis of conidia, was up-regulated after 3 hours. Interestingly, Toll-like receptors like TLR2 and TLR4 were not regulated at all. We finally found urokinase-type plasminogen activator (uPA) and the monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1, CCL2) to be potential key regulators involved in A. fumigatus-induced tissue damage and inflammation, as obtained by a pathway-generating software. In a second effort to get more detailed data from the A. fumigatus-monocytic interaction, we analyzed peptides presented on HLA-I and -II molecules of a monocytic cell line (THP-1) after 6-hour-incubation with inactivated hyphae. For this purpose, we isolated HLA-peptides by immunoprecipitation using specific antibodies and analyzed them by ESI-Q-Tof mass spectrometry. Unfortunately, only human peptides were found on class II. Class I peptides were previously modified at their N-termini by different isotopes in order to differentiate peptides isolated from the stimulated cells from peptides of the non-stimulated ones. As on class II, no A. fumigatus peptides could be detected on class I, only human. en
dc.description.abstract Aspergillus fumigatus ist ein ubiquitär vorkommender, opportunistisch humanpathogener Schimmelpilz, der bei immunsupprimierten Patienten schwere Krankheitsbilder hervorrufen kann. Durch Inhalation gelangen die Pilzsporen (Konidien) in die Lunge, wo sie auskeimen können. Monozyten spielen in der Kontrolle der Immunabwehr gegen Aspergillus fumigatus eine wichtige Rolle, sobald Sporen des Pilzes in die Blutbahn eindringen und sich so im Körper verteilen. Monozyten werden dann zur Infektionsstelle rekrutiert um dort den Pilz zu bekämpfen. Wir haben deshalb die Interaktion von A. fumigatus Konidien und Hyphen mit humanen Monozyten auf verschiedenen Ebenen analysiert. Zuerst wurde die Phagozytose von lebenden Konidien nach 3 und 6 Stunden untersucht. Die Mehrheit der Monozyten konnte bis zu 3 Konidien während den ersten 3 Stunden phagozytieren. Weiterhin untersuchten wir die Genexpression in Monozyten nach Inkubation mit Konidien und Hyphen für 3, 6 und 9 Stunden, mittels real-time RT-PCR und Mikroarray Analysen. Wir fanden dass inaktivierte Hyphen eine starke Induktion der Zytokin- und Chemokinexpression bereits nach 3 Stunden verursachen können, Konidien erst nach 6 und 9 Stunden. Gene, die bei der Erkennung und Phagozytose von Konidien eine Rolle spielen, wie Pentraxin-3 (PTX3), waren bereits nach 3 Stunden hochreguliert. Interessanterweise, Toll-like Rezeptoren wie TLR2 und TLR4 waren gar nicht reguliert. Als letztes fanden wir dass die Interaktion zwischen urokinase-type plasminogen activator (uPA) und monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1, CCL2) möglicherweise eine essentielle Rolle bei der A. fumigatus-induzierten Lungen- und Gewebeverletzung spielen könnte. Um mehr Informationen und Daten über die A. fumigatus-Monozyten Interaktion zu bekommen, untersuchten wir die Peptidpräsentation auf HLA-I und -II Molekülen in einer monozytären Zelllinie (THP-1), nach 6 Stunden Inkubation mit A. fumigatus Hyphen. Dazu isolierten wir die HLA-Peptide mittels Immunoprezipitätion mit spezifischen Antikörpern und analysierten diese mit ESI-Q-Tof Massenspektrometrie. Es konnten leider nur humane HLA-II-Peptide gefunden werden. Mit Hilfe einer stabilen Isotopenmarkierung der HLA-I Peptide konnte eine differentielle Analyse durchgeführt werden, um die von den stimulierten mit denen von den unstimulierten Zellen zu unterscheiden. Es konnten jedoch ebenso keine A. fumigatus Peptide gefunden werden, nur humane. de_DE
dc.language.iso en de_DE
dc.publisher Universität Tübingen de_DE
dc.rights ubt-podok de_DE
dc.rights.uri http://tobias-lib.uni-tuebingen.de/doku/lic_mit_pod.php?la=de de_DE
dc.rights.uri http://tobias-lib.uni-tuebingen.de/doku/lic_mit_pod.php?la=en en
dc.subject.classification Aspergillus fumigatus , Microarray , Cytokine , Monozyt de_DE
dc.subject.ddc 540 de_DE
dc.subject.other HLA de_DE
dc.subject.other Aspergillus fumigatus , Microarray , HLA , Cytokine , Monocyte en
dc.title Monocytic cell responses to Aspergillus fumigatus: investigation of phagocytosis, gene expression and peptide presentation en
dc.title Monozytäre Zellantwort gegen Aspergillus fumigatus: Untersuchung der Phagozytose, Genexpression und Peptidpräsentation de_DE
dc.type PhDThesis de_DE
dc.date.updated 2006-07-11 de_DE
dcterms.dateAccepted 2006-06-14 de_DE
utue.publikation.fachbereich Sonstige - Chemie und Pharmazie de_DE
utue.publikation.fakultaet 7 Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät de_DE
dcterms.DCMIType Text de_DE
utue.publikation.typ doctoralThesis de_DE
utue.opus.id 2369 de_DE
thesis.grantor 14 Fakultät für Chemie und Pharmazie de_DE

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