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Werden mikrobielle Antigene selektiert?


Antigene lösen eine Reaktion des Immunsystems des Wirts aus. Könnte selektiver Druck dazu führen, dass Mikroben ihre Antigene verlieren? Wurde dies beobachtet? Oder sind Antigene typischerweise so wichtig, dass sie daran gehindert werden, sie zu verlieren?


Dendritische Zellbiologie

Im Blut, in den Schleimhäuten und in den lymphatischen Organen übernehmen dendritische Zellen eine Doppelrolle als Wächter, aber auch als Dirigenten des Immunorchesters. Dendritische Zellen verstecken sich in den Eintrittswegen von Krankheitserregern, lokalisieren infektiöse Erreger, nehmen sie auf und geben biochemische Signale ab, um die erste Reihe von Abwehrzellen im Körper zu alarmieren und sie an den Ort der Infektion zu ziehen. Ist der Eindringling erst einmal verdaut, legen dendritische Zellen auf ihrer Oberfläche auch Fragmente des Erregers frei: die Antigene. Sie wandern dann über die Lymphgefäße zu sekundären lymphatischen Organen (Milz, Lymphknoten, Schleimhaut-assoziiertes lymphatisches Gewebe des Verdauungstraktes und Lunge), wo sie diese Antigene T- und B-Lymphozyten präsentieren. Als Folge dieses Prozesses gegen den Erreger „bewaffnet“, wandern diese hochpräzisen Verteidiger wiederum zum Infektionsort, um dessen Ausrottung sicherzustellen.

In dieser Abfolge von Ereignissen interessiert sich das Team um Philippe Pierre und Evelina Gatti besonders für die Schlüsselphase der Reifung dendritischer Zellen. Dies ist der Moment, in dem die Zellen die Mikroben oder die Gefahr erkennen, ihre biologischen Funktionen ändern und ihre Wanderung zu sekundären lymphatischen Organen beginnen.

Erzeugung einer dendritischen Zelle. Urheberrecht, Philippe Pierre, CIML

„Dendritische Zellen funktionieren wie eine Schnittstelle“, erinnert sich Philippe Pierre. „sie spüren mikrobielle Produkte, klassifizieren sie nach ihrer Art und setzen diese Informationen dann in Anweisungen um. Sie nutzen diese Anweisungen nicht nur für sich selbst – denn die Begegnung mit mikrobiellen Produkten ist kein triviales Ereignis und erzeugt natürlichen Stress in den Zellen – sondern auch für Immunzellen, mit denen sie kooperieren.
Obwohl wir seit langem wissen, welche Schlüsselrolle diese Zellen bei der Aktivierung von B- und T-Lymphozyten spielen, und wir die Sensoren identifiziert haben, mit denen sie Gefahrensignale von Krankheitserregern erkennen können, bleibt die Funktionsweise dieser Schnittstelle paradoxerweise zum Teil ein Rätsel . Wir versuchen dieses Rätsel zu lösen, zu verstehen, wie die dendritischen Zellen „mikrobielle Daten“ in „immunologische Anweisungen“ umwandeln.

Um diese immunologischen Anweisungen zu liefern, wird das Antigen (in der Praxis ein Peptid mit einer Länge von einigen Aminosäuren) den T-Lymphozyten von dendritischen Zellen nicht isoliert präsentiert, sondern in eine Tasche eingebettet, die von einem Molekül gebildet wird, das als Major Histocompatibility Complex (genannt HLA .) bekannt ist in Menschen). MHC-Proteine ​​bestimmen die Antigenerkennung durch Lymphozyten und damit deren Aktivierung in sekundären lymphatischen Organen. Logischerweise ist das Team daran interessiert herauszufinden, ob und auf welche Weise die dendritische Zelle den Transport von MHC-Molekülen in Abhängigkeit von der Art der von ihr nachgewiesenen mikrobiellen Produkte umlenkt.

„Unter dem Mikroskop verändern sich alle dendritischen Zellen dramatisch als Reaktion auf mikrobielle Produkte"

„Indem wir das Verhalten von MHC-Molekülen in dendritischen Zellen unter dem Mikroskop untersucht haben, stellten wir fest, dass die Zugabe von mikrobiellen Produkten in allen Zellen unserer Kultur dramatische Veränderungen hervorruft“, sagt Evelina Gatti, Co-Leiterin zu diesem Teamthema. „Anfänglich im Inneren der Zellen wurden plötzlich MHC-Moleküle an der Außenseite der Zelle freigelegt. Wir haben versucht zu verstehen, wie die dendritische Zelle den Handel mit MHC-Molekülen organisiert.“

Aktivierung dendritischer Zellen (MHC II-Moleküle in Grün, Lysosomen in Rot, Kerne in Grau). Bild mit freundlicher Genehmigung von Alexis Combes, CIML

Seit diesen Beobachtungen hat unser Team eine enorme Menge neuer Daten zu den biochemischen Signalwegen gesammelt, die mit dem Erwerb unübertroffener immunmodulatorischer Funktionen durch dendritische Zellen verbunden sind. Während das Markierungssystem mikrobieller Proteine ​​seit vielen Jahren bekannt war, entdeckte das Team, dass Enzyme der Ubiquitin-Ligase-Familie von Molekülen namens MARCH - die Weiterleitung von MHC-Molekülen während der Aktivierung von DCs regulierten. Dadurch erhalten die Moleküle ein „Ticket“ für den eingeschränkten Zugang zu spezialisierten Kompartimenten der Zelle. Hier treffen die MHC auf Antigene von Krankheitserregern oder Peptide aus dem Selbst, um die Reaktion des Immunsystems auszurichten, entweder um einen Angriff zu starten oder um zu signalisieren, dass sie harmlos sind.

Änderung der Verteilung von MHC-Klasse-II-Molekülen innerhalb einer dendritischen Zelle in Gegenwart (oben) oder Abwesenheit (unten) der Ubiquitin-Ligase MARCH1. Bild mit freundlicher Genehmigung von Aude de Gassart und Evelina Gatti, CIML

Unser Team konnte auch zeigen, dass das Gehirn- und DC-assoziierte LAMP-assoziierte Molekül (BAD-LAMP, C20orf103, LAMP5) ein Chaperon für endozytische Toll-like-Rezeptoren (TLR) ist, die spezifisch in humanen Typ-I-Interferon-produzierenden plasmazytoiden dendritischen Zellen exprimiert werden , die auf den Nachweis von Nukleinsäuren potentiell viralen oder bakteriellen Ursprungs spezialisiert sind. BAD-LAMP ermöglicht die Adressierung von TLR-Rezeptoren in intrazellulären Kompartimenten, die spezifisch die Ausgabe der von diesen Rezeptoren emittierten Signale definieren und somit die Art der Immunantwort steuern, die an die erkannte mikrobielle Bedrohung angepasst ist. BAD-LAMP ist daher ein Schlüsselmolekül zur Untersuchung der Regulation der menschlichen angeborenen Immunität als Reaktion auf Nukleinsäuren und der Biologie von TLRs, die in der Antikrebs- oder antiviralen Immunität stark gefragt sind und bei einer Reihe von Autoimmunerkrankungen, wie z systemischer Lupus erythematodes (SLE).


Antikörper-vermittelte Immunität

Als Vermittler der Immunität wurde um die Jahrhundertwende entdeckt, dass Antikörper in der Serumfraktion des Blutes enthalten waren. 1939 wurde nachgewiesen, dass Antikörper spezifisch in der Gammafraktion des elektrophoretisch behandelten Serums lokalisiert sind, daher der Begriff Gammaglobulin wurde für Serum mit Antikörpern geprägt. Antikörper selbst wurden genannt Immunglobuline.

Die Klassen von Antikörpern

Es gibt eine Reihe von Arten von Antikörpern oder Immunglobulinen, die stereochemisch und spezifisch mit einem Antigen reagieren, das ihre Bildung induzierte. Jede dieser Klassen von Immunglobulinen (abgekürzt Ig) wird von einem spezifischen Klon von Plasmazellen produziert. Fünf Immunglobulinklassen werden auf der Grundlage ihrer schweren Kettenzusammensetzung definiert, die als IgG, IgM, IgA, IgE und IgD bezeichnet werden. IgG und IgA werden weiter in Unterklassen unterteilt.

Abbildung 5. Schematische Darstellung der verschiedenen Klassen von Immunglobulinen

Die Klassen von Immunglobulinen haben unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften und weisen einzigartige biologische Eigenschaften auf. Ihre Synthese erfolgt in unterschiedlichen Stadien und Geschwindigkeiten während einer Immunantwort und/oder im Verlauf einer Infektion. Ihre Bedeutung und Funktionen bei der Wirtsresistenz (Immunität) sind unterschiedlich.

IgG . Immunglobulin G ist das vorherrschende Ig im Serum. Es macht etwa 80 % des gesamten Antikörpers aus, der zu einem bestimmten Zeitpunkt in einem Tier gefunden wird, was 75 % des gesamten Serumantikörpers entspricht. Es kann aus dem Blutstrom in die extravaskulären Räume diffundieren und ist dort das am häufigsten vorkommende Ig. Seine Konzentration in Gewebeflüssigkeiten ist während einer Entzündung erhöht. Es ist besonders wirksam bei der Neutralisierung von bakteriellen extrazellulären Toxinen und Viren. Es hat auch die Fähigkeit zur Opsonisierung und zur Komplementfixierung. Es ist das IgG, das die Plazentaschranke passiert und dadurch dem Fötus und dem Säugling für die ersten sechs Lebensmonate eine passive Immunität verleiht.

IgG ist das Modell zum Verständnis der Struktur und Funktion von Antikörpermolekülen, und es ist angebracht, seine biochemischen Eigenschaften zu untersuchen, bevor die Eigenschaften aller anderen Arten von Immunglobulinen erörtert werden.

Abbildung 6. Modell eines Immunglobulins: die Struktur von IgG

IgG ist ein Protein mit einem Molekulargewicht von etwa 150.000 Dalton. Das Protein besteht aus zwei identische schwere (H) Ketten (jeweils mit einem MW von ca. 50kd) und zwei identische leichte (L) Ketten (mw ungefähr 25kd). Jede L-Kette ist mit einer H-Kette verbunden und die beiden H-Ketten sind durch Disulfidbrücken miteinander verbunden. Das Molekül wird so gezeichnet, dass es wie ein Y aussieht. Der Stamm des Y wird als bezeichnet FC-Region und es besteht hauptsächlich aus zwei Hälften der identischen H-Ketten. Jeder der "Arme" des Y enthält eine vollständige L-Kette und die Hälfte einer der H-Ketten. Der Y-Stamm steht auf den Carboxy-Termini der H-Ketten, die Spitzen der Arme enthalten die Amino-Termini der H- und L-Ketten. Jeder Arm wird manchmal als der . bezeichnet Fab-Region des Moleküls. Die Fab-Region ist das Antigen-bindende Fragment des Antikörpermoleküls. Eine bestimmte Region des Antigens (genannt antigene Determinante) reagiert stereochemisch mit dem Antigen-bindende Region am Aminoterminus jedes Fab. Daher das IgG-Molekül, das zwei Antigen-bindende Fragmente aufweist [(Fab)2] heißt zweiwertig: Es kann an zwei Ag-Moleküle binden. Die Polypeptidzusammensetzung der Fc-Region aller IgG1-Antikörpermoleküle ist unabhängig von der Antikörperspezifität relativ konstant, jedoch unterscheiden sich die Fab-Regionen immer in ihren exakten Aminosäuresequenzen in Abhängigkeit von ihrer antigenen Spezifität. Auch wenn das Antigen nicht mit der Fc-Region des IgG1-Moleküls reagiert, sollte dies nicht bedeuten, dass die Fc-Region keine Bedeutung oder biologische Aktivität hat. Im Gegensatz dazu werden spezifische Aminosäureregionen des Fc-Teils des Moleküls von Rezeptoren auf Phagozyten und bestimmten anderen Zellen erkannt, und die Fc-Domäne enthält eine Peptidregion, die an Komplement bindet und es aktiviert, was oft für die Manifestation von AMI.

Das Verständnis der Struktur und Eigenschaften von IgG ist nützlich, um seine Funktion bei der Wirtsabwehr zu diskutieren. Da das IgG-Molekül zweiwertig ist, kann es Ag-Moleküle vernetzen, was zur Präzipitation oder Agglutination von Antigenen führen kann, wenn IgG an Ag auf einer mikrobiellen Zelle oder Oberfläche gebunden ist, kann seine Fc-Region einen extrinsischen Liganden bereitstellen, der erkannt wird durch spezifische Rezeptoren auf Fresszellen. Solche mikrobiellen Zellen oder Viren, die mit IgG-Molekülen beschichtet sind, sollen für die Phagozytose opsonisiert sein. Opsonisierte Krankheitserreger werden von Fresszellen viel leichter aufgenommen und zerstört als ihre nicht-opsonisierten Gegenstücke. IgG sowie IgM und IgA neutralisieren die Aktivität von Toxinen, einschließlich bakterieller Exotoxine. Darüber hinaus können vernetzte IgG-Moleküle auf der Oberfläche einer Zelle Komplement aus dem Serum binden und aktivieren und eine Reaktionskaskade auslösen, die zur Zerstörung der Zelle (Antigen) führen kann. Es liegt wahrscheinlich an seiner relativ geringen Größe und seiner Persistenz im Serum einer Mutter, dass IgG mit dem Fötus geteilt wird in utero, und das Kind wird mit dem vollen Komplement der IgG-Antikörper der Mutter geboren.

IgM ist das erste Immunglobulin, das von Säuglingen synthetisiert wird und das erste, das im Verlauf einer Infektion im Blut auftritt. Hauptsächlich ist es auf den Blutkreislauf beschränkt und bietet dem Wirt Schutz vor durch Blut übertragenen Krankheitserregern. IgM macht etwa 10 % der Serum-Immunglobuline aus. IgM ist so angeordnet, dass es einem Pentamer von fünf Immunglobulinmolekülen (MG = 900 kd) ähnelt, die durch ihre Fc-Domänen miteinander verbunden sind. Zusätzlich zu kovalenten Bindungen zwischen den monomeren Untereinheiten wird das Pentamer durch ein 15 kd-Polypeptid namens J-Kette stabilisiert. IgM hat daher eine theoretische "Valenz" von 10 (d. h. es hat 10 Fab-Domänen exponiert). Die wahrscheinlich wichtigste Rolle von IgM ist seine Fähigkeit, früh bei der Immunantwort gegen durch Blut übertragene Krankheitserreger zu wirken. Wie zu erwarten ist, ist IgM sehr effizient bei der Agglutination partikulärer Antigene. Außerdem bindet IgM das Komplement stark und solche IgM-Antikörper, die an eine mikrobielle Oberfläche gebunden sind, wirken als Opsonine, wodurch die Mikrobe anfälliger für Phagozytose wird. In Gegenwart von Komplement und IgM können ganze mikrobielle Zellen abgetötet und lysiert werden. IgM erscheint auch auf den Oberflächen von reifen B-Zellen als transmembranöses Monomer, wo es als Antigenrezeptor fungiert, der in der Lage ist, B-Zellen zu aktivieren, wenn es an Antigen gebunden ist.

IgA kommt als 160 kd-Monomer im Serum und als 400 kd-Dimer in Sekreten vor. Wie bei IgM erfolgt die Polymerisation (Dimerisierung) über eine J-Kette. Es gibt zwei Unterklassen, die auf unterschiedlichen schweren Ketten basieren, IgA1 und IgA2. IgA1 wird im Knochenmark produziert und macht den größten Teil des Serum-IgA aus. Sowohl IgA1 als auch IgA2 werden in GALT (Darm-assoziierten Lymphgeweben) synthetisiert, um auf die Schleimhautoberflächen sezerniert zu werden. Da IgA lokal synthetisiert und in den seromukösen Sekreten des Körpers sezerniert werden kann, wird es manchmal als bezeichnet sekretorischer Antikörper oder sIgA. Quantitativ wird IgA in größeren Mengen als IgG synthetisiert, hat jedoch eine kurze Halbwertszeit im Serum (6 Tage) und geht in sekretorischen Produkten verloren. Die Konzentration von IgA im Serum beträgt etwa 15% des gesamten Antikörpers. Die Sekretion von dimerem IgA wird durch ein 100 kd Glykoprotein namens vermittelt sekretorische Komponente. Es ist die Zugabe des sekretorischen Teils zu den IgA-Molekülen, die ihre Fähigkeit erklärt, den Körper über die exokrinen Drüsen zu Schleimhautoberflächen zu verlassen. IgM kann ähnlich transportiert werden und macht einen geringen Anteil an sekretorischen Antikörpern aus.

Sekretorisches IgA ist das vorherrschende Immunglobulin, das in Magen-Darm-Flüssigkeiten, Nasensekret, Speichel, Tränen und anderen Schleimsekreten des Körpers vorhanden ist. IgA-Antikörper sind wichtig für die Resistenz gegen Infektionen der Schleimhautoberflächen des Körpers, insbesondere der Atemwege, des Darms und des Urogenitaltrakts. IgA wirkt als Schutzschicht für die Schleimhautoberflächen gegen mikrobielle Anhaftung oder Erstbesiedelung. IgA kann auch die Toxinaktivität auf Schleimhautoberflächen neutralisieren. Fc-Rezeptoren für IgA-beschichtete Mikroorganismen, die auf Monozyten und Neutrophilen aus der Schleimhaut der Atemwege gefunden werden, legen nahe, dass IgA zumindest in der Lunge eine Rolle bei der Opsonisierung von Pathogenen spielen könnte.

Sekretorisches IgA wird auch über die Milch, d. h. das Kolostrum, von einer stillenden Mutter auf ein Neugeborenes übertragen, was eine passive Immunität gegen viele Krankheitserreger, insbesondere solche, die über den GI-Trakt eindringen, bietet. Die Übertragung von IgA über die Milch dauert bei einer Frau etwa sechs Monate und der Säugling begegnet vielen Infektionserregern, während er teilweise geschützt ist. Unter diesen Umständen kann sich der Infektionserreger vermehren, jedoch nur in begrenztem Maße, wodurch die eigene Immunantwort des Säuglings stimuliert wird, ohne eine signifikante Krankheit zu verursachen (z. B. Poliovirus). Der Säugling erwirbt somit eine aktive Immunität, während er teilweise durch die mütterliche Immunität geschützt ist.

IgE ist ein 190-kd-Immunglobulin, das 0,002 % der gesamten Serum-Immunglobuline ausmacht. Es wird vor allem von Plasmazellen unterhalb der respiratorischen und intestinalen Epithelien produziert. Der Großteil des IgE wird an Gewebezellen, insbesondere Mastzellen, gebunden. Gelingt es einem Infektionserreger, die IgA-Barriere zu durchdringen, stößt er auf die nächste Verteidigungslinie, das mit IgE besetzte MALT-System (Mucosa-Associated Lymphoid Tissues). IgE ist sehr fest an die Fc-Rezeptoren (speziell für IgE) auf Mastzellen gebunden. Der Kontakt mit Ag führt zur Freisetzung von Entzündungsmediatoren aus den Mastzellen, die effektiv verschiedene Agenten der Immunantwort rekrutieren, einschließlich Komplement, chemotaktische Faktoren für Fresszellen, T-Zellen usw. Obwohl eine bekannte Manifestation dieser Reaktion ein Typ ist, von sofortige ÜberempfindlichkeitBei einer Reaktion, die als atopische Allergie bezeichnet wird (z. B. Nesselsucht, Asthma, Heuschnupfen usw.), wirken die MALT-Reaktionen als Abwehrmechanismus, da sie die Entzündungsreaktion verstärken und die Abstoßung eines Krankheitserregers erleichtern können.

IgD ist ein 175 kd Molekül, das IgG in seiner monomeren Form ähnelt. IgD-Antikörper finden sich zum größten Teil auf den Oberflächen von B-Lymphozyten. Dieselben Zellen können auch IgM-Antikörper tragen. Es wird angenommen, dass IgD und IgM als gegenseitig wechselwirkende Antigenrezeptoren zur Kontrolle der B-Zell-Aktivierung und -Suppression fungieren. Daher kann IgD eine immunregulatorische Funktion haben. Denken Sie daran, dass nur bestimmte Subklone von B-Zellen bei Stimulation auf ein bestimmtes Ag reagieren. Der spezifische Subklon von B-Zellen muss einen Antikörperrezeptor aufweisen, der spezifisch das Ag erkennt. Es liegt auf der Hand, dass die Grundlage dieser Spezifität ein B-Zell-Rezeptor war, der die Art von Spezifität aufwies, die für Antikörpermoleküle charakteristisch ist.

Funktionen von Antikörpern in der Wirtsverteidigung

Die Funktionen von Antikörpern und damit die AMI-Antwort bei der Wirtsabwehr gegen pathogene Mikroben sind unten zusammengefasst.

Opsonisierung : Antikörper verstärken die phagozytische Verschlingung mikrobieller Antigene. IgG- und IgM-Abs haben eine Kombinationsstelle für das Ag und eine Stelle für die zytophile Assoziation mit Phagozyten. Bakterien und Viruspartikel werden mit erhöhter Effizienz aufgenommen.

Sterische Behinderung : Antikörper verbinden sich mit den Oberflächen von Mikroorganismen und können deren Anheftung an empfindliche Zellen oder Schleimhautoberflächen blockieren oder verhindern. Ein Antikörper gegen eine virale Komponente kann die Anheftung des Virus an empfängliche Wirtszellen blockieren und dadurch die Infektiosität verringern. Sekretorisches IgA kann die Anheftung von Krankheitserregern an Schleimhautoberflächen blockieren.

Toxinneutralisation : Toxin-neutralisierende Antikörper (Antitoxine) reagieren mit einem löslichen bakteriellen Toxin und blockieren die Wechselwirkung des Toxins mit seiner spezifischen Zielzelle oder seinem Substrat.

Agglutination und Ausfällung : Antikörper verbinden sich mit der Oberfläche von Mikroorganismen oder löslichen Antigenen und bewirken, dass diese agglutinieren oder ausfallen. Dies verringert die Anzahl der einzelnen infektiösen Einheiten und macht sie leichter phagozytiert, da der Partikelklumpen größer ist. Auch Flocken oder Aggregate von neutralisiertem Toxin können durch Phagozyten entfernt werden.

Aktivierung des Komplements : Antikörper in Kombination mit der Oberfläche von Mikroorganismen oder Ag-Oberflächen aktivieren die Komplementkaskade, die vier Haupteffekte in Bezug auf die Wirtsabwehr hat

1. Induktion der Entzündungsreaktion Chemotaktik

2. Anziehung von Fresszellen an den Ort der immunologischen Begegnung

3. Opsonisierung von Zellen mit fremdem Ag

4. Komplement-vermittelte Lyse bestimmter Bakterien oder Viren

Antikörperabhängige Zellzytotoxizität (ADCC) : IgG kann bestimmte Zellen (natürliche Killerzellen) in die Lage versetzen, opsonisierte Zielzellen zu erkennen und abzutöten. NK-Zellen sind Lymphozyten oder Monozyten, aber auch bestimmte andere Zelltypen, einschließlich Neutrophilen, wirken auf diese Weise. NK-Zellen heften sich mittels eines IgG-Fc-Rezeptors an opsonisierte Zielzellen und töten nach der Anheftung durch einen extrazellulären Mechanismus ab.ADCC wird als Teil der zellvermittelten Immunität diskutiert.


Die Schleimhäute

Schleimhäute säumen nach außen offene Körperhöhlen wie die Atemwege, den Magen-Darm-Trakt und den Urogenitaltrakt. Schleimhäute bestehen aus einer Epithelschicht, die Schleim absondert, und einer Bindegewebsschicht. Der Schleim ist eine physische Barriere, die Mikroben einfängt. Schleim enthält auch Lysozym, um bakterielles Peptidoglycan abzubauen, einen Antikörper namens sekretorisches IgA, der verhindert, dass sich Mikroben an Schleimhautzellen anlagern und sie in der Schleimhaut einfangen, Lactoferrin, um Eisen zu binden und zu verhindern, dass es von Mikroben verwendet wird, und Lactoperoxidase, um toxische Superoxidradikale zu erzeugen die Mikroben töten. Die residente normale Mikrobiota der Schleimhaut hemmt auch potenziell schädliche Mikroben. Darüber hinaus entfernt die Schleimhaut wie die Haut ständig Zellen, um Mikroben zu entfernen, die sich an den Schleimhäuten angeheftet haben. Unter der Schleimhaut befindet sich Schleimhaut-assoziiertes lymphatisches Gewebe (MALT), das Langerhans-Zellen - unreife dendritische Zellen - enthält, die Mikroben phagozytieren und abtöten, sie zu nahegelegenen Lymphknoten transportieren und Antigene dieser Mikroben an T-Lymphozyten präsentieren, um ein adaptives Immunsystem zu beginnen Antworten gegen sie. Intraepitheliale T-Lymphozyten und B-1-Lymphozyten sind mit der Epidermis und dem Schleimhautepithel assoziiert. Diese Zellen erkennen Mikroben, die der Epidermis und den Schleimhäuten gemeinsam sind, und starten sofortige adaptive Immunantworten gegen diese häufig anzutreffenden Mikroben.


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Werden mikrobielle Antigene gegen selektiert? - Biologie

a Novartis Vaccines, Forschungszentrum, Via Fiorentina 1, 53100 Siena, Italien
Email: [email protected]

Abstrakt

Kohlenhydrate in Form von Oligosacchariden, Polysacchariden und Lipopolysacchariden sind allgegenwärtige Bestandteile der Zelloberfläche von Bakterien. In den letzten 30 Jahren haben sich Impfstoffe auf Polysaccharidbasis als sehr sicher und wirksam gegen bakterielle Infektionen wie Meningitis und Lungenentzündung erwiesen. Oberflächenplasmonenresonanz(SPR)-Analysatoren haben sich als leistungsstarke Werkzeuge für die Charakterisierung von markierungsfreien biomolekularen Wechselwirkungen erwiesen, die es ermöglichen, die Dynamik der Komplexbildung und -dissoziation in Echtzeit zu verfolgen. Für viele Anwendungen stehen derzeit verschiedenste Sensorchips zur Verfügung. Dennoch könnten Biosensoren mit nukleophilen Funktionalitäten wie Aminogruppen nützlich sein, um die Anwendbarkeit der SPR zu erweitern. Anhand ausgewählter Beispiele gibt dieser Aufsatz einen Überblick über bedeutende Anwendungen der konventionellen Durchfluss-SPR zur Untersuchung der spezifischen Wechselwirkungen bakterieller Polysaccharid-Antigene. SPR hat in den letzten zwei Jahrzehnten erhebliche Fortschritte gemacht und wird nun zu einer relevanten Technologie für die Entwicklung immunologischer Assays zur eingehenden Charakterisierung von Kohlenhydrat-Antigenen.


15 Antibiotika-Alternativen gegen mikrobielle Infektionen:

Impfung:

Immunmodulatoren bieten eine starke Wirksamkeit gegen mikrobielle Erkrankungen, indem sie eine Immunantwort induzieren und verstärken. Immunmodulatoren umfassen Impfstoffe und verschiedene pharmazeutische Mittel, unter denen der Impfstoff der wichtigste Immunmodulator ist.

Der Impfstoff ist die Suspension abgetöteter Mikroorganismen, lebender attenuierter Mikroorganismen oder lebender vollständig virulenter Organismen oder Fraktionen von Mikroorganismen, die verabreicht werden, um eine Immunität gegen eine bestimmte Krankheit zu erzeugen oder künstlich zu erhöhen. Impfstoffe umfassen abgeschwächte Lebendimpfstoffe, abgetötete Impfstoffe, virale Untereinheiten-Impfstoffe, Nukleinsäure-Impfstoffe und konjugierte Impfstoffe.

Attenuierte Lebendimpfstoffe sind die Zubereitung von lebenden, aber abgeschwächten (abgeschwächten) Bakterien, Viren oder anderen Erregern. Wenn sie dem menschlichen Körper auf einem geeigneten Weg verabreicht werden, verursachen sie eine subklinische oder leichte Infektion und stimulieren dadurch eine Immunantwort gegen diese Infektionen.

Diese Impfstoffe verleihen dem Körper eine lebenslange Immunität. Das Beispiel umfasst Sabin Polio-Impfstoff gegen Masern, Mumps und Röteln (MMR) BCG gegen Mycobacterium bovis.

Der abgetötete Impfstoff ist die Zubereitung von Mikroben, die durch Phenol, Formaldehyd oder Hitze vollständig abgetötet werden. Diese Impfstoffe bieten dem Körper keine lebenslange Immunität, da ihr Genom nicht repliziert werden kann, weil sie tot sind. Beispiel Polio-Impfstoff, Tollwut-Impfstoff, Influenza-Impfstoff.

Toxoid-Impfstoffe sind die Herstellung von inaktivierten Toxinen, die von Krankheitserregern produziert werden. Das von Bakterien stammende Toxin wird durch Hitze oder Chemikalien (Formaldehyd) inaktiviert, um die Toxizität zu beseitigen, ohne die Immunogenität zu beseitigen. Beispiel Botulismus, Tetanus und Diphtherietoxoid

Andere Impfstoffe umfassen virale Untereinheiten-Impfstoffe, Nukleinsäure-Impfstoffe und konjugierte Impfstoffe.

Andere Immunmodulatoren:

Immunmodulation beinhaltet die Modifikation der Immunität gegenüber einem Mikroorganismus durch die Verwendung von Zytokinen oder Zytokin-Inhibitoren, die Modifikation der Immunität gegenüber einem spezifischen Antigen unter Verwendung von Interferon. Es gibt verschiedene Arten von Immunstimulanzien, aber die am häufigsten verwendeten Immunstimulanzien sind Nukleotide, Thymosin, und Oreganoöl. Ein anderes Immunstimulans wie z β-1, 3/1, 6-Glucan zeigt auch einen gesundheitlichen Nutzen, indem es eine Immunantwort gegen die bakterielle Krankheit induziert.

Phagenvirus:

Die Phagentherapie gilt heute als die beste antibiotische Alternative. Denn sie sind die Viren, die die Bakterienzelle schädigen. Sie haben viele Vorteile gegenüber Antibiotika.

Phagen schädigen normale Wirtszellen nicht, da sie sich an der Infektionsstelle vermehren. Jeder Phagen ist auf einen bestimmten Bakterienstamm beschränkt. Sie schaden also nützlichen Bakterien nicht.

Endolysine:

Endolysine, die vom Phagenvirus freigesetzt werden, sind die Enzyme, die das Peptidoglycan der bakteriellen Zellwand abbauen, um die Freisetzung neuer Phagen aus Bakterien zu ermöglichen. Zu den Endolysinen gehören Glucosidase, Amidase, Endopeptidase und Transglycosylase, die stark wirksam gegen verschiedene Mikroorganismen wie z Staphylococcus, Bacillus anthracis, L. monocytogenes und Clostridium butyricum.

Endolysin PAL hat beispielsweise das Potenzial, Streptokokken der Gruppe A abzutöten, die für die Entstehung von Mandelentzündungen und anderen Infektionen verantwortlich sind. Amidase PAL und Endopeptidase Cpl-1 bewirken die Verringerung der Inzidenz sowohl der lokalen als auch der systemischen Pneumokokkenerkrankung. Endolysin LysK zeigt eine gute lytische Aktivität gegen neun Staphylokokken, einschließlich Methicillin-resistent S. aureus. Endolysin PlyV12 tötet Enterokokken, Vancomycin-resistent E. faecalis, und E. faecium.

Im Vergleich zur Phagentherapie bieten Endolysine mit einem breiteren antibakteriellen Spektrum mehr Möglichkeiten, anfällige Stämme schnell abzutöten.

Bakteriophagen-Virion-assoziierte Peptidoglycan-Hydrolasen (VAPGHs):

Bakteriophagen-Virion-assoziierte Peptidoglycan-Hydrolase (VAPGH) ist eine Art Lyase-Enzym, das bakterielles Peptidoglycan hydrolysiert, um den Eintritt von Phagen in die Bakterienzellen zu erleichtern. Diese Enzyme sind bei hoher Temperatur stabil und behalten ihre antimikrobiellen Aktivitäten.

Protein P5 aus Phagen phi-6 zeigt lytische Aktivität gegen Pseudomonas, S. typhimurium, E. coli, Proteus vulgarisund andere gramnegative Bakterien

Protein Gp181 aus Phagen KZ zeigt antibakterielle Aktivität gegen Ralstonia solanacearum und Yersinia.

Protein gp36 des Phagen KMV kann töten P. aeruginosa und E. coli.

Protein HydH5 vom Phagen phiIPLA88, Protein 17 vom Phagen P68 und Protein gp61 vom Phagen phiMR11 zeigen eine lytische Aktivität gegen S. aureus einschließlich MRSA.

Ribosomal synthetisiertes AMPS:

Ribosomal synthetisierte AMPs werden in den verschiedenen Quellen der lebenden Organismen synthetisiert, wie Pflanzen, Insekten, Bakterien, Säugetiere, Amphibien usw. Diese AMPs haben ein breites Spektrum an antizellulären Aktivitäten, da sie antibakteriell, antimykotisch, antiprotozoal, antiviral und antineoplastisch. Die positive Ladung dieser Peptide ist hauptsächlich für die strukturelle Schädigung der Membranen verantwortlich, da sie an negativ geladene Phospholipidmoleküle auf den Bakterienzellmembranen bindet.

Bacteriocin ist ein gutes Beispiel für ribosomal synthetisierte AMPs, die von Bakterien produziert werden und gegen eng verwandte Bakterien wirken. Es gibt viele Arten von Bakteriocinen wie Lactatin, Fermenticin, Nisin, Lactocin, Helveticin, Thuricin, Sakacin, Plantacin, Subticin usw.

Bakteriocine zeigen antimikrobielle Aktivitäten durch verschiedene Wirkmechanismen, wie zum Beispiel durch das Herstellen von Löchern in der Zellmembran, indem sie auf Lipid II der Peptidoglycan-Biosynthesemaschinerie abzielen, indem sie in den DNA-, RNA- und Proteinmetabolismus eingreifen.

McB17 bewirkt die Hemmung des DNA-Gyrase-vermittelten DNA-Supercoilings und blockiert dadurch die DNA-Replikation. MccC7-C51 hemmt die Funktion der Aspartyl-tRNA-Synthetase und stört so die mRNA-Synthese.

Die nicht-ribosomal synthetisierten AMPS:

Die nicht-ribosomalen antimikrobiellen Peptide (AMPs) wie Gramicidin, Polymyxin, Bacitracin und Zucker-Peptid werden von Bakterien produziert.

Polymyxin von B. polymyxa bewirkt eine antimikrobielle Wirkung durch Zerstörung der bakteriellen Zellmembranen bei vielen gramnegativen Bakterien, wie z P. aeruginosa, E. coli, Klebsiella pneumoniae, Haemophilus und Salmonella.

Bacitracin, sezerniert von B. subtilis und B. licheniformis, und es hemmt die Synthese von Zellwandpeptidoglykanen und Glykoproteinkern-Oligosacchariden in Gram-positiven Bakterien. Bacitracin Zink und Bacitracin Methylensalicylsäure werden in den USA und China seit 1960 bzw. 1990 als Futtermittelzusatzstoffe verwendet.

Probiotika:

Probiotika sind die Mikroorganismen, die dem Wirt einen gesundheitlichen Nutzen bringen, indem sie die pathogenen Mikroorganismen unterdrücken. Sie hemmen das Wachstum der Krankheitserreger, indem sie verschiedene antimikrobielle Substanzen wie Bakteriocine, Microcine und andere organische Verbindungen absondern.

Als Probiotika werden viele Mikroorganismen eingesetzt, wie z Bacillus, Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Enterococcus, Pediococcus, Bifidobacterium, Bacteroides, Pseudomonas, Hefe, Aspergillus und Trichoderma usw.

Einige der Mikroorganismen werden als mikrobiologische Futtermittelzusatzstoffe verwendet, wie z B. cereus var. toyoi, B. licheniformis, B. subtilis, Enterococcus faecium, Lactobacillus acidophilus, L. casei, L. farciminis, L. plantarum, L. rhamnosus, Pediococcus acidilactici, Streptococcus infantarius, und einige Pilze wie Saccharomyces cerevisiae und Kluyveromyces.

Präbiotika:

Präbiotika sind keine Mikroben wie Probiotika, sondern unverdauliche Nahrungsbestandteile. Präbiotische Ballaststoffe bleiben im Dünndarm unverdaut und werden im Dickdarm fermentiert. Dieser Fermentationsprozess liefert Nährstoffe für nützliche Bakterien und erhöht die Anzahl dieser Bakterien. Präbiotische Ballaststoffe dienen als Dünger für die gewünschten Bakterien.

Die bekanntesten Präbiotika sind Oligosaccharide, Polysaccharide, natürliche Pflanzenextrakte, Proteinhydrolysate, Polyole usw. Die Verwendung von Präbiotika als Futterzusatzstoffe wurde Ende der 1990er Jahre in China begonnen.

Prebiotin wirkt sich selektiv positiv auf die Gesundheit aus, indem es das Wachstum nützlicher Bakterien unterstützt und das Wachstum schädlicher Bakterien hemmt.

Synbiotika:

Synbiotika ist die kombinierte Zubereitung von Probiotika und Präbiotika. Die gleichzeitige Verabreichung von Probiotika und Präbiotika verleiht den Wirtszellen eine doppelte Rolle. Es gibt viele positive Berichte über Synbiotika bei der Verbesserung der Immunantwort, der Verringerung von Durchfall usw.

Phytobiotika/ Pflanzenextrakte:

Pflanzenextrakte, auch Phytobiotika genannt, werden seit vielen Jahren traditionell als antimikrobielles Mittel verwendet. Es gibt mehrere antimikrobielle sekundäre Pflanzenstoffe, wie Phenole/Polyphenole, Terpenoide/ätherische Öle, Alkaloide, Lektine/Polypeptide. Die meisten Pflanzenextrakte sind sekundäre Metaboliten, wie Terpenoide (Mono- und Sesquiterpene, Steroide usw.), Phenole (Gerbstoffe), Glykoside und Alkaloide (vorliegend als Alkohole, Aldehyde, Ketone, Ester, Ether, Lactone).

Phytochemikalien zeigen ihre antimikrobielle Aktivität durch unterschiedliche Wirkmechanismen. Zum Beispiel verursacht Cryptolepin die Hemmung der Topoisomerase und Saponine verursachen eine Schädigung der Zellmembran und folglich einen Zellkollaps

Pflanzenextrakt verleiht der Wirtszelle keine Nebenwirkung, wenn es als antimikrobielles Mittel verwendet wird.

Quorum-Sensing-Inhibitoren:

Quorum Sensing Inhibitors (QSI) bewirken die Hemmung des Quorum Sensing (QS) durch Blockieren des QS-Systems. Es gibt drei Arten von Quorum-Sensing-Inhibitoren:

  • Nicht-Peptid-QSI – AHLs (N-Acyl-Homoserin-Lactone)-Analoga
  • Peptid – AIPs (autoinduzierendes Peptid) Homologe
  • Protein QSI – QS-löschende Enzyme und QS-löschende Antikörper.

Furanon, das in Mäusen verwendet wird, bewirkt eine Verringerung der Virulenz von P. aeruginosa und Apolipoprotein B (ApoB) Bindung mit AIP1-Molekülen von S. aureus, verringert effektiv sein Quorum Sensing.

Biofilm-Inhibitoren:

Die Hemmung der Biofilmbildung ist sehr wichtig, um bakterielle Erkrankungen zu bekämpfen, da sie eine erhöhte Resistenz gegen Antibiotika aufweisen. Es gibt mehrere Inhibitoren, die eine bakterielle Infektion verringern oder verhindern, indem sie die Bildung der Biofilmmatrix hemmen oder diese auflösen. Diese Inhibitoren, zum Beispiel Oxazolidinone und Tetracycline, bewirken die Hemmung der Proteinsynthese, Lipopeptide und Glykopeptide verursachen die Zerstörung der Zellmembran und Rifampin bewirkt die Hemmung der DNA- und RNA-Synthese, um die Staphylokokken-Biofilmmatrix zu zerstören.

Fluorchinolone in Kombination mit Makroliden oder Fosfomycin reduzieren Harnwegsinfektionen, indem sie die Biofilmmatrix auflösen oder hemmen.

Die Kombination von Urokinase oder Lumbrokinase mit Fleroxacin erhöht die Zerstörung von P. aeruginosa Biofilme durch Abbau des Polysaccharid-Protein-Komplexes in den bakteriellen Biofilmen und Hemmung der bakteriellen DNA-Synthese.

Die Kombination von Effluxpumpenhemmer mit Miconazol kann effektiv beseitigen Kandidat Albicans aus der Biofilmmatrix.

Die Verwendung von Enzymen als Quorum-Sensing-Inhibitoren erhöht die Biofilm-Anfälligkeit durch Auflösen der Biofilm-Matrix. Dieses Enzym umfasst Polysaccharidhydrolasen, DNasen, Proteasen und Alginatlyase. Mehrere Studien zeigen, dass die Anwendung von DNase und Alginatlyase die Wirksamkeit von Tobramycin gegen Pseudomonas aeruginosa Biofilme, indem die Fähigkeit von Antibiotika erhöht wird, den Biofilm zu durchdringen, um ihn aufzulösen.

Bakterielle Virulenzhemmer:

Die Zerstörung der Virulenz durch Hemmung bakterieller Toxine könnte eine neue Strategie zur Bekämpfung der bakteriellen Krankheit sein. Anthrax-Toxine bestehen aus tödlichen Toxinen (LF), Ödemfaktor (EF), schützenden Antigenen (PA) und anderen Komponenten. Letaler Faktor (LF), Ödemfaktor (EF in Kombination mit protektiven Antigenen (PAs) verursacht eine pathologische Wirkung. Hydroxamat und Cisplatin sind zwei bakterielle Virulenzinhibitoren, die an das aktive Zentrum dieses Proteins binden und die Toxizität der letalen Toxine (LF .) hemmen ), Ödemfaktor (EF), protektive Antigene (PA).

Cholestyramin lindert auch die Toxizität von Clostridientoxin und verhindert so dessen Adsorption an Darmepithelzellen.

Acylsalicylaldehyd, das das Typ-3-Sekretionssystem hemmt, verhindert die Pathogenität von Salmonellen und Yersinien pseudotuberculosis.

Virstatin blockiert die Expression von Vibrio-Cholera-Toxin und Pilus und hemmt so das Wachstum von V. cholerae im Darm.

Futterenzyme:

Futterenzyme hemmen die Vermehrung schädlicher Bakterien im Darm. Sie tun dies, indem sie die Verdauung verursachen und die Anzahl der unverdauten Nährstoffe im Dickdarm reduzieren. Denn unverdaute Nährstoffe sind essentiell für das Bakterienwachstum.

Die üblicherweise verwendeten Futterenzyme sind die Mischung verschiedener Glykanasen und Phytase. Viele Industrien produzieren heutzutage rekombinant synthetisierte Enzyme wie Phytasen und Carbohydrasen und verkaufen sie als Futtermittelzusatzstoffe.

Phytase spielt eine bedeutende Rolle bei der Verdaulichkeit von Calcium, Phosphor und Mineralstoffen und verursacht die Darmschleimproduktion und die endogenen Verluste, wodurch das Wachstum nützlicher Bakterien selektiv unterstützt wird. Xylanase ist ein Zusatz von weizenbasierter Ernährung, der die pathologischen Auswirkungen von C. perfringens bei Masthühnern.


ANTIGENEIGENSCHAFTEN UND -TYPEN

Ein Antigen ist definiert als jede Substanz, die unseren Körper zu einer Immunantwort gegen diese Substanz anregen kann.

Beispiel Bakterien, Viren, Chemikalien

EIGENSCHAFTEN VON ANTIGENEN

  1. Antigene sind fremdartiger Natur.
  2. Antigene sind chemisch (Proteine, Polysaccharide)
  3. Antigene haben eine minimale Molekülmasse von 5000 Da.
  4. Die komplexe Struktur eines Antigens definiert seine Immunogenität (Fähigkeit, eine Immunantwort zu induzieren)
  5. Antigene sind Spezies, organspezifisch.

Antigenstruktur

Die Struktur eines Antigens ist durch die Fähigkeit von Antigenen gekennzeichnet, an die Antigenbindungsstelle eines Antikörpers zu binden. Ein Antigen kann durch die Molekularmasse unterschieden werden. In den meisten Fällen handelt es sich bei den Antigenen um Proteine. Es kann Kapseln, Flagellen oder andere Mikroorganismen umfassen. Antigene können Lipide sein (normalerweise sind Lipide nicht immunogen, aber sie können als Antigen fungieren und als Haptene bekannt sein.)


Inhalt

Antigenvariation bei Bakterien wird am besten durch Arten der Gattung nachgewiesen Neisseria (vor allem, Meningokokken und Neisseria gonorrhoeae, die Gonokokken) Arten der Gattung Streptokokken und das Mykoplasma. Die Neisseria Arten variieren ihre Pili (Proteinpolymere, die aus Untereinheiten namens Pilin bestehen, die eine entscheidende Rolle bei der bakteriellen Adhäsion spielen und eine starke Immunantwort des Wirts stimulieren) und die Streptokokken variieren ihr M-Protein.

Im Bakterium Borrelien burgdorferi, der Ursache der Lyme-Borreliose, kann das Oberflächenlipoprotein VlsE eine Rekombination eingehen, die zu einer antigenen Diversität führt. Das Bakterium trägt ein Plasmid, das fünfzehn Silent enthält vls Kassetten und eine funktionsfähige Kopie von vlsE. Segmente der stillen Kassetten rekombinieren mit dem vlsE-Gen, wodurch Varianten des Oberflächen-Lipoprotein-Antigens erzeugt werden. [7]

Antigenvariation wird von einer Reihe verschiedener Protozoen-Parasiten verwendet. Trypanosoma brucei und Plasmodium falciparum sind einige der am besten untersuchten Beispiele.

Trypanosoma brucei Bearbeiten

Trypanosoma brucei, der Organismus, der die Schlafkrankheit verursacht,

repliziert sich extrazellulär im Blutkreislauf infizierter Säugetiere und unterliegt zahlreichen Abwehrmechanismen des Wirts, einschließlich des Komplementsystems und des angeborenen und adaptiven Immunsystems. Zum Schutz schmückt sich der Parasit mit einem dichten, homogenen Fell (

In den frühen Stadien der Invasion reicht die VSG-Hülle aus, um den Parasiten vor Immunerkennung zu schützen. Der Wirt identifiziert das VSG schließlich als fremdes Antigen und startet einen Angriff gegen die Mikrobe. Das Genom des Parasiten enthält jedoch über 1.000 Gene, die für verschiedene Varianten des VSG-Proteins kodieren, die sich auf dem subtelomeren Teil großer Chromosomen oder auf intermediären Chromosomen befinden. Diese VSG-Gene werden durch Genkonversion in einer hierarchischen Reihenfolge aktiviert: Telomere VSGs werden zuerst aktiviert, gefolgt von Array-VSGs und schließlich pseudogenen VSGs. [8] Es wird immer nur ein VSG ausgedrückt. Jedes neue Gen wird wiederum in eine VSG-Expressionsstelle (ES) geschaltet. [9] Dieser Prozess hängt teilweise von der homologen Rekombination der DNA ab, die teilweise durch die Wechselwirkung der T. brucei BRCA2-Gen mit RAD51 (dies ist jedoch nicht der einzig mögliche Mechanismus, da BRCA2-Varianten immer noch eine gewisse VSG-Umschaltung aufweisen). [9]

Neben der homologen Rekombination ist auch die Transkriptionsregulation beim Antigen-Switching wichtig, da T. brucei hat mehrere potentielle Expressionsstellen. Ein neues VSG kann entweder durch transkriptionelle Aktivierung eines zuvor stillen ES oder durch Rekombination einer VSG-Sequenz in das aktive ES selektiert werden (siehe Abbildung „Mechanisms of VSG Switching in T. brucei"). [8] Obwohl die biologischen Auslöser, die zu einer VSG-Umschaltung führen, nicht vollständig bekannt sind, legen mathematische Modellierungen nahe, dass das geordnete Auftreten verschiedener VSG-Varianten durch mindestens zwei von Parasiten abgeleitete Schlüsselfaktoren gesteuert wird: unterschiedliche Aktivierungsraten von Parasiten-VSG und dichteabhängige Parasitendifferenzierung [10] [11]

Plasmodium falciparum Bearbeiten

Plasmodium falciparum, der wichtigste ätiologische Erreger der menschlichen Malaria, hat einen sehr komplexen Lebenszyklus, der sowohl bei Menschen als auch bei Stechmücken auftritt. Im menschlichen Wirt verbringt der Parasit den größten Teil seines Lebenszyklus in Leberzellen und Erythrozyten (im Gegensatz zu T. brucei die extrazellulär bleibt). Aufgrund ihrer hauptsächlich intrazellulären Nische müssen parasitierte Wirtszellen, die Parasitenproteine ​​aufweisen, modifiziert werden, um eine Zerstörung durch die Immunabwehr des Wirts zu verhindern. Im Falle des Plasmodium, dies wird durch den doppelten Zweck erreicht Plasmodium falciparum Erythrozytenmembranprotein 1 (PfEMP1). PfEMP1 wird von einer vielfältigen Familie von Genen kodiert, die als bekannt sind var Genfamilie (insgesamt ca. 60 Gene). Die Diversität der Genfamilie wird durch eine Reihe verschiedener Mechanismen weiter erhöht, darunter der Austausch genetischer Informationen an telomerischen Loci sowie die meiotische Rekombination. Das PfEMP1-Protein dient dazu, infizierte Erythrozyten durch Adhäsion an das Endothel vor Milzzerstörung zu schützen. Darüber hinaus ist der Parasit in der Lage, Abwehrmechanismen des Wirts zu umgehen, indem er die var Allel wird verwendet, um das PfEMP1-Protein zu kodieren. [12] Gefällt mir T. brucei, exprimiert jeder Parasit mehrere Kopien eines identischen Proteins. Im Gegensatz zu T. brucei, der Mechanismus, durch den var Umschalten erfolgt in P. falciparum wird als rein transkriptionell angesehen. [13] Var Es wurde gezeigt, dass der Wechsel kurz nach der Invasion eines Erythrozyten durch a . stattfindet P. falciparum Parasit. [14] Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierungsanalysen haben gezeigt, dass die Aktivierung von var Allele ist mit einer veränderten Positionierung des genetischen Materials in bestimmten „transkriptionell permissiven“ Bereichen verbunden. [fünfzehn]

Verschiedene Virusfamilien haben unterschiedliche Fähigkeiten, ihre Genome zu verändern und das Immunsystem dazu zu bringen, es nicht zu erkennen. Einige Viren haben relativ unveränderliche Genome wie Paramyxoviren, während andere wie Influenza ein sich schnell änderndes Genom haben, das unsere Fähigkeit hemmt, langlebige Impfstoffe gegen die Krankheit zu entwickeln. Viren haben im Allgemeinen eine viel schnellere Mutationsrate ihres Genoms als menschliche oder bakterielle Zellen. Im Allgemeinen weisen Viren mit kürzeren Genomen schnellere Mutationsraten auf als längere Genome, da sie eine schnellere Replikationsrate aufweisen. [16] Es wurde klassisch angenommen, dass Viren mit einem RNA-Genom immer eine schnellere Antigenvariationsrate aufweisen als solche mit einem DNA-Genom, da der RNA-Polymerase ein Mechanismus zur Überprüfung auf Übersetzungsfehler fehlt, aber kürzlich erschienene Arbeiten von Duffy et al. zeigt, dass einige DNA-Viren die gleichen hohen Antigenvariationsraten aufweisen wie ihre RNA-Gegenstücke. [16] Antigenvariation innerhalb von Viren kann in 6 verschiedene Kategorien eingeteilt werden, die als Antigendrift, Shift, Rift Lift, Sift und Gift bezeichnet werden

Antigener Riss: Rekombination des viralen Gens. Dies geschieht, wenn wieder zwei Viruszellen dieselbe Wirtszelle infizieren. In diesem Fall rekombinieren die Viren mit Teilen jedes Gens, wodurch ein neues Gen entsteht, anstatt einfach Gene auszutauschen. Die Rekombination wurde bei Vogelgrippestämmen ausführlich untersucht, um zu sehen, wie sich die Genetik von H5N1 im Laufe der Zeit verändert hat. [17]

Antigendrift: Punktmutationen, die durch unvollständige Replikation des viralen Genoms auftreten. Alle Viren weisen im Laufe der Zeit eine genetische Drift auf, aber das Ausmaß, in dem sie ohne negative Auswirkungen auf ihre Fitness driften können, variiert zwischen den Familien.

Antigenverschiebung: Neuordnung des viralen Genoms, die auftritt, wenn eine einzelne Wirtszelle mit zwei viralen Zellen infiziert wird. Während die Viruszellen sich replizieren, sortieren sie sich neu und die Gene der beiden Arten vermischen sich und bilden 256 neue Variationen des Virus. Dies tritt bei Influenza alle paar Jahrzehnte auf.

Antigen-Sift: direkte Übertragung mit einem zoonotischen Virusstamm. Dies tritt auf, wenn ein Mensch während eines Spillover-Ereignisses infiziert wird.

Antigen-Lift: Virusübertragung des vom Wirt abgeleiteten Gens. Einige Viren stehlen Wirtsgene und bauen sie dann in ihr eigenes virales Genom ein, wobei sie für Gene kodieren, die ihnen manchmal eine erhöhte Virulenz verleihen. Ein Beispiel dafür ist das Pockenvirus-Vaccinia, das einen viralen Wachstumsfaktor kodiert, der dem menschlichen Wachstumsfaktor sehr ähnlich ist und von dem angenommen wird, dass er aus dem menschlichen Genom gestohlen wurde. [18]

Antigene Gabe: Tritt auf, wenn Menschen das Genom eines Virus absichtlich verändern, entweder in einer Laborumgebung oder um eine Biowaffe herzustellen.

Grippevirus Bearbeiten

Die antigenen Eigenschaften von Influenzaviren werden sowohl durch Hämagglutinin als auch durch Neuraminidase bestimmt. Spezifische Wirtsproteasen spalten das einzelne Peptid HA in zwei Untereinheiten HA1 und HA2. Das Virus wird hochvirulent, wenn die Aminosäuren an den Spaltstellen lipophil sind. Der Selektionsdruck in der Umgebung selektiert nach antigenen Veränderungen in den Antigen-Determinanten von HA, das schließt Orte ein, die eine adaptive Evolution durchlaufen, und antigene Orte, die Substitutionen erfahren, was letztendlich zu Veränderungen der Antigenität des Virus führt. Die Glykosylierung von HA korreliert weder mit der Antigenität noch mit dem Selektionsdruck. [19] Antigenvariation kann in zwei Typen eingeteilt werden: Antigendrift, die aus einer Änderung einiger Aminosäuren resultiert, und Antigenverschiebung, die das Ergebnis des Erwerbs neuer Strukturproteine ​​ist. Jedes Jahr ist ein neuer Impfstoff erforderlich, da das Influenzavirus eine Antigendrift erleiden kann. Antigenverschiebung tritt periodisch auf, wenn die Gene für Strukturproteine ​​von anderen tierischen Wirten erworben werden, was zu einer plötzlichen dramatischen Veränderung des viralen Genoms führt. Die Rekombination zwischen Segmenten, die für Hämagglutinin und Neuraminidase von aviären und humanen Influenzavirus-Segmenten kodieren, hat zu weltweiten Influenza-Epidemien geführt, die als Pandemien bezeichnet werden, wie die asiatische Grippe von 1957, als 3 Gene von eurasischen Vogelviren erworben und mit 5 Gensegmenten des zirkulierenden menschlichen Belastungen. Ein weiteres Beispiel stammt aus der Hongkong-Grippe von 1968, bei der 2 Gene durch Reassortierung von eurasischen Vogelviren mit den 6 Gensegmenten von zirkulierenden menschlichen Stämmen erworben wurden.

Impfung gegen Influenza Bearbeiten

Nach der Impfung nehmen die IgG+-Antikörper-sezernierenden Plasmazellen (ASCs) schnell zu und erreichen am Tag 7 ein Maximum, bevor es am Tag 14 wieder auf ein Minimum zurückfällt. Die grippespezifischen B-Gedächtniszellen erreichen ihr Maximum an Tag 14–21. Die sezernierten Antikörper sind spezifisch für das Impfvirus. Außerdem haben die meisten der isolierten monoklonalen Antikörper Bindungsaffinitäten gegen HA und die übrigen zeigen Affinität gegen NA, Nukleoprotein (NP) und andere Antigene. Diese humanen monoklonalen Antikörper mit hoher Affinität können innerhalb eines Monats nach der Impfung hergestellt werden und haben aufgrund ihres menschlichen Ursprungs, wenn überhaupt, nur sehr geringe Antikörper-bedingte Nebenwirkungen beim Menschen. Sie können möglicherweise verwendet werden, um eine passive Antikörpertherapie gegen die Übertragung von Influenzaviren zu entwickeln.

Kartierung der antigenen Evolution Bearbeiten

Die Fähigkeit eines antiviralen Antikörpers, die Hämagglutination zu hemmen, kann gemessen und verwendet werden, um eine zweidimensionale Karte unter Verwendung eines Prozesses namens Antigenkartographie zu erstellen, so dass die antigene Evolution sichtbar gemacht werden kann. Diese Karten können zeigen, wie Veränderungen in Aminosäuren die Bindung eines Antikörpers an Viruspartikel verändern und helfen, das Muster der genetischen und antigenen Evolution zu analysieren. Jüngste Ergebnisse zeigen, dass als Ergebnis einer Antikörper-gesteuerten antigenen Variation in einer Domäne der H1-Hämagglutinin-Sa-Stelle eine kompensatorische Mutation in NA resultieren kann, die zu einer antigenen Variation von NA führt. Als Folge entwickelt sich eine Arzneimittelresistenz gegen NA-Inhibitoren. Ein solches Phänomen kann die Evolution der NA-Evolution in der Natur maskieren, da die Resistenz gegen NA-Inhibitoren auf einem Antikörper-gesteuerten HA-Austritt beruhen könnte. [20]

HIV-1 Bearbeiten

Die größte Herausforderung bei der langfristigen Kontrolle der HIV-1-Infektion ist die Immunabwehr. Das Ausmaß und die Häufigkeit, mit der ein Epitop von einem bestimmten HLA-Allel angegriffen wird, unterscheidet sich von Person zu Person. Darüber hinaus ist die CTL-Antwort eines Individuums als Folge der Immundominanz auf einige Epitope eines spezifischen HLA-Allels beschränkt, obwohl sechs HLA-Klasse-1-Allele exprimiert werden. Obwohl die CTL-Antwort in der akuten Phase gegen eine begrenzte Anzahl von Epitopen gerichtet ist, nimmt das epitopische Repertoire mit der Zeit aufgrund des Virusausbruchs zu. Darüber hinaus ist die Koevolution von Aminosäuren ein herausforderndes Thema, das angegangen werden muss. Beispielsweise führt eine Substitution an einer bestimmten Stelle zu einer sekundären oder kompensatorischen Mutation an einer anderen Stelle. Eine unschätzbare Entdeckung war, dass das Muster der HIV-1-Evolution vorhergesagt werden kann, wenn ein selektiver Druck ausgeübt wird. Bei Individuen, die ein schützendes HLA B*27-Allel exprimieren, tritt die erste Mutation, die im Gag-Epitop KK10 auftritt, an Position 6 von einem L zu einem M auf und nach mehreren Jahren kommt es zu einem Wechsel von Position 2 von einem R zu einem K. Daher kann das Wissen um die Vorhersagbarkeit der Fluchtwege genutzt werden, um Immunogene zu entwickeln. [21] Die Region gp120 von HIV-1 Env, die mit CD4, seinem primären Rezeptor, in Kontakt tritt, ist funktionell konserviert und anfällig für neutralisierende Antikörper wie den monoklonalen Antikörper b12. Jüngste Ergebnisse zeigen, dass die Resistenz gegenüber der Neutralisation durch b12 ein Ergebnis von Substitutionen war, die sich in der Region nahe der CD4-Kontaktoberfläche befanden. Auf diese Weise entgeht das Virus der Neutralisation durch b12, ohne seine Bindung an CD4 zu beeinträchtigen. [22]

Flaviviren Bearbeiten

Flaviviridae ist eine Familie von Viren, die bekannte Viren wie das West-Nil-Virus und das Dengue-Virus umfasst. Die Gattung Flavivirus hat ein prototypisches Hüllprotein (E-Protein) auf seiner Oberfläche, das als Ziel für virusneutralisierende Antikörper dient. E-Protein spielt eine Rolle bei der Bindung an den Rezeptor und könnte eine Rolle bei der Umgehung des Immunsystems des Wirts spielen. Es hat drei Hauptantigendomänen, nämlich A, B und C, die den drei Strukturdomänen II, III und I entsprechen. Die Strukturdomäne III ist eine mutmaßliche Rezeptorbindungsdomäne und Antikörper dagegen neutralisieren die Infektiosität von Flaviviren. Mutationen, die zu antigenen Unterschieden führen, können auf die biochemische Natur der Aminosäuresubstitutionen sowie auf den Ort der Mutation in der Domäne III zurückgeführt werden. Beispielsweise führen Substitutionen an verschiedenen Aminosäuren zu unterschiedlichen Neutralisationsgraden durch Antikörper. Wenn die Mutation in einer kritischen Aminosäure die Neutralisation durch Antikörper dramatisch verändern kann, wird es schwierig, sich auf WNV-Impfstoffe und diagnostische Assays zu verlassen. Andere Flaviviren, die Dengue-, Lupen- und Gelbfieber verursachen, entgehen der Antikörperneutralisation durch Mutationen in der Domäne III des E-Proteins. [23] [24]


Materialien und Methoden

Bakterienstämme, Kultur und Manipulation

Wildtyp S. Lungenentzündung Serotyp-4-Stamm TIGR4 und seine unverkapselte Mutante waren freundliche Geschenke von J. Weiser (Univ. Pennsylvania). D39 und seine unverkapselte Mutante D39-DΔ waren freundliche Geschenke von J. Paton (Univ. Adelaide). DiepspC,pspA,ppmA,lgt,phtD,piaA, undply Mutantenstämme wurden bereits beschrieben [47–51]. Der Serotyp 19F-Stamm EF3030 war ein freundliches Geschenk von D. Briles (Univ. Alabama), und der Serotyp 6B-Stamm ST6B, der Serotyp 14F-Stamm ST14 und die Serotyp 23F-Stämme waren freundliche Geschenke von B. Spratt (Imperial College). Die unverkapselten Mutantenstämme von 0100993 und ST23F wurden durch Ersetzen der cps Locus (Sp_0346 bis Sp_0360) mit der Janus-Kassette [52]. Die S. mitis Stamm, der das ausdrückt S. Lungenentzündung Über TIGR4 Serotyp-4-Kapsel wurde bereits berichtet [53]. Um die zu konstruieren S. mitis pspC+ Mutantenstamm, der TIGR4 pspC Gen wurde durch PCR amplifiziert und zwischen S. mitis flankierende DNA mittels PCR-Ligation vor der Transformation in die S. mitis Stamm, ähnlich der Mutagenesestrategie wie beschrieben [22]. Bakterien wurden über Nacht bei 37 °C in 5 % CO 2 auf Columbia-Agar (Oxoid), ergänzt mit 5 % Pferdeblut (TCS Biosciences), kultiviert. Arbeitsbestände wurden durch die Übertragung einer Kolonie von S. Lungenentzündung auf Todd-Hewitt-Brühe, ergänzt mit 0,5% Hefeextrakt (THY), gezüchtet auf eine OD von 0,4 (ungefähr 10 8 KBE/ml) und bei -80°C in 10% Glycerin als Einmal-Aliquots gelagert. CFU wurden durch Koloniezählung von log . bestätigt10 serielle Verdünnungen von Bakterien, die über Nacht auf 5% Columbia-Blutagar kultiviert wurden. Um Oberflächenproteine ​​teilweise zu verdauen, wurden Bakterien in 500 μl PBS mit oder ohne 100 μg Pronase (Roche) suspendiert, 20 Minuten bei 37 °C unter Schütteln bei 150 U/min inkubiert, gefolgt von der Zugabe von 20 μl 25X Complete Mini-Protease Inhibitor (Roche). Bakterien wurden dann zweimal in PBS gewaschen und in PBS + 10 % Glycerin resuspendiert. Bakterienlysate wurden wie zuvor beschrieben hergestellt [48]. Bei Bedarf wurden 20 µl Lysat (1500 µg/ml) mit 10 µl Trypsin (2,5 mg/ml, Gibco, Invitrogen) oder PBS (Kontrolllysate) behandelt und über Nacht inkubiert, bevor 10 µl 25X Complete Protease Inhibitor (Roche) zugegeben wurden.

Serumquellen und IVIG

Intratect war ein freundliches Geschenk der Biotest Pharma GmbH, Dreieich, Deutschland. Vigam (Bioproducts Laboratories Ltd, Elstree, UK) wurde kommerziell bezogen. Beide enthalten 5 % gepooltes intravenöses Immunglobulin vom Menschen. Verdünnungen von IVIG, die für experimentelle Daten beschrieben sind, beziehen sich eher auf Verdünnungen des 5%-Produkts als auf die resultierende IgG-Konzentration. Einzelne Seren wurden von HIV-negativen gesunden Erwachsenen in Malawi (Alter 19 bis 49 Jahre, Mittelwert 29 Jahre, 16 männlich und 4 weiblich) gesammelt, die nicht gegen immunisiert worden waren S. Lungenentzündung. Serum von älteren Probanden (Alter 62 bis 78 Jahre, 6 Männer, 4 Frauen) und jungen erwachsenen Kontrollpersonen (Alter 24 bis 33 Jahre, 4 Männer, 6 Frauen) war ein freundliches Geschenk von Dr. Elizabeth Sapey, University of Birmingham. Spezifischer Antikörper wurde von IVIG durch bakterielle Oberflächenabsorption entweder mit unverkapseltem TIGR4 oder . abgereichert S. mitis die die Serotyp-4-Kapsel exprimiert [53]. Bakterien wurden auf OD . gezüchtet580 0,4, gewaschen und unter Verwendung von PBS auf OD 1,0 resuspendiert, und 4 ml wurden durch Zentrifugation pelletiert, bevor sie in 1,8 ml IVIG (Intratect) resuspendiert wurden. Die Suspension wurde 1 Stunde bei 37 °C inkubiert, wobei bei 100 U/min geschüttelt wurde. Das antigen-abgereicherte IVIG wurde durch Zentrifugation gewonnen und der Vorgang wiederholt. Scheinabsorbiertes IVIG wurde nach dem gleichen Verfahren hergestellt, jedoch ohne Zugabe von Bakterien. IVIG wurde mit Papain vorbehandelt, um monovalente Fab-Fragmente zu erhalten, wobei das Pierce Fab Preparation Kit gemäß den Anweisungen des Herstellers verwendet und durch Immunoblot bestätigt wurde. Angereichertes (e)IVIG wurde wie zuvor beschrieben durch Affinitätschromatographie hergestellt [54]. Für das Affinitätsharz wurden nichteingekapselte TIGR4- oder D39-Kulturen 16 Stunden lang gezüchtet, pelletiert und in 1 Volumen Kopplungspuffer (0,1 M Natriumbicarbonat, 0,5 M Natriumchlorid pH 8,3) resuspendiert. Die Zellen wurden bei 200 MPa unter Verwendung eines Druckzellenhomogenisators (Stansted) drucklysiert und die resultierenden Lysate wurden 0,2 &mgr;m filtriert und gegen 5 l Kopplungspuffer für 4 h bei RT dialysiert. Lysate wurden unter Verwendung von Vivaspin 20 Zentrifugalkonzentratoren mit einem Molekulargewichtsschnitt von 10 kDa (GE Healthcare) konzentriert und an Bromcyan aktivierte Agarose (Sigma-Aldrich) in einer Konzentration von ungefähr 1 mg/ml gemäß den Anweisungen des Herstellers gekoppelt.

Serologie und Antikörper-Assays

Ganzzell- oder spezifische Antigene (einzelne Proteine, Kapselpolysaccharide oder Zellwandpolysaccharide) ELISAs wurden wie zuvor durchgeführt [18, 55–57]. Rekombinantes PhtD war ein freundliches Geschenk von C. Durmort [58] und PsaA war ein freundliches Geschenk von J. Paton [59]. Die IgG-Bindung an eine Reihe von bakteriellen Proteinen und multiplen Kapselserotypen wurde mit Luminex-Assays [55] und Elektrochemilumineszenz-basierten Multiplex-Assays basierend auf der MesoScale Discovery-Technologie (MSD, Rockville, MD, USA) wie zuvor beschrieben [13, 55, 60] bewertet. . Für das Immunblotting wurden Bakterienlysate durch SDS-PAGE aufgetrennt und wie zuvor beschrieben auf Nitrozellulosemembranen übertragen [36]. Die Membranen wurden mit IVIG (Intratect) oder gepoolten Humanseren (1:1000) sondiert. Um die IgG-Bindung an die Bakterienoberfläche zu beurteilen, wurde eine Durchflusszytometrie wie zuvor beschrieben durchgeführt [57, 61, 62].

In vitro funktionelle Assays

Die Auswirkungen von IVIG auf die Bakterienaggregation während des Wachstums wurden durch Beimpfen von THY mit 1x10 6 S. Lungenentzündung und Messung der OD580 über einen Zeitraum von 8 Stunden in Gegenwart von 10 % IVIG (Intratect, 40 mg/ml IgG) oder PBS. Nach 8 h Wachstum wurden die Kulturen auf Polylysin-Objektträgern (VWR) fixiert, mit schneller Romanowsky-Färbung (Diff-Quick) gefärbt und unter Lichtmikroskopie (Olympus, BX40) bei 100X unter Verwendung der Q Capture Pro-Software abgebildet. Die Bakterienaggregation wurde direkt durch Inkubieren von Bakterien, die in PBS auf 1 × 10 6 KBE/ml verdünnt wurden, bei 37 °C in 5 % CO . bestimmt2 für 1 Stunde mit 0 %, 1 %, 5 %, 10 %, IVIG (Intratect 40 mg/ml IgG). Nach Fixierung in 50 μl 10 % NBF wurde die Partikelgröße durch Durchflusszytometrie unter Verwendung eines FACSCalibur mit Cellquest und Flowjo Software (BD Bioscience, UK) als Änderung der Vorwärtsstreuung (FSC) bestimmt. Bakterielle Phagozytose wurde wie zuvor beschrieben als Assoziation von FAM-SE-markierten Bakterien mit entweder RAW 264.7-Makrophagen (MOI 10) [38, 53] oder frisch isolierten humanen Neutrophilen [57] gemessen. Kurz gesagt, wurden RAW 264.7-Mäusezellen in RPMI gezüchtet, das mit 10 % hitzeinaktiviertem fötalem Kälberserum ergänzt war. Nach dem Waschen wurden sie mit FAM-SE-markierten Bakterien mit einer MOI von 10 infiziert, die mit IVIG oder PBS für 30 Minuten bei 37 °C vorinkubiert worden waren. Nach 45 Minuten wurden die Zellen mit Trypsin geerntet, fixiert mit Paraformaldehyd (PFA) und Fluoreszenz, die unter Verwendung eines FACS Calibur-Durchflusszytometers mit Cellquest- und Flowjo-Software (BD Bioscience, UK) bewertet wurde. Für die Phagozytose von Neutrophilen wurden ähnlich opsonisierte markierte Bakterien mit frisch isolierten menschlichen Granulozyten für 30 min bei MOI 20 inkubiert, wonach sie mit PFA fixiert und durchflusszytometrisch beurteilt wurden. Um die bakterielle Abtötung durch menschliche Neutrophile zu beurteilen, wurden präopsonisierte Bakterien mit frisch isolierten Granulozyten 45 min inkubiert, wonach sie seriell verdünnt, ausplattiert und über Nacht vor der Koloniezählung inkubiert wurden.

Infektionsmodelle und Assays für die Maus

Für passive Immunisierungsexperimente mit IVIG erhielten 6 bis 8 Wochen alte ausgebrütete CD1-Mäuse (Charles River, UK) im Alter zweier i.p.Injektionen von IVIG mit insgesamt 12,8 mg IgG oder dem entsprechenden Volumen an PBS 3 h vorher und unmittelbar vor S. Lungenentzündung TIGR4. Herausforderungen wurden entweder i.n. mit 50μl PBS mit 1x10 7 KBE oder i.v. mit 100μl PBS mit 5x10 5 KBE. Um die Aspiration des IN-Inokulums sicherzustellen, wurden Mäuse unter Verwendung von 4% Halothan (Vet-Tech) anästhesiert. Zu den vorgesehenen Zeitpunkten nach der Inokulation wurden die Mäuse getötet und BALF, Lungenhomogenisate und Blut zum Ausplattieren zur Berechnung der bakteriellen CFU wie zuvor beschrieben [19, 48] gewonnen. BALF wurde durch Einträufeln der Lunge mit 1 ml PBS über einen Einschnitt in die Luftröhre gesammelt. Dies wurde durch dreimaliges Aspiration wiedergewonnen. Milzmakrophagen wurden durch i.v. Verabreichung von 100 µl 5 mg/ml liposomalem Clodronat (Kontrollen erhielten PBS-Liposomen) [38, 63]. Die Makrophagen-Depletion wurde durch eine 50%ige Reduktion der F4/80+-Splenozyten durch Durchflusszytometrie unter Verwendung von Anti-F4/80-Phycoerythrin (Caltag) bestätigt. Um Ly6G+-Neutrophile abzureichern, wurden 600 &mgr;g monoklonaler Anti-Ly6G-Antikörper (1A8m, Bioxcell) i.p. Injektion 24 Stunden vor dem Infektionsherausforderungsabbau, wie zuvor [24], was zu einer 94,8 %igen Abnahme der Neutrophilen führte, die 24 Stunden nach der Infektion in die Spülflüssigkeit rekrutiert wurden. Murines Albumin wurde durch ELISA unter Verwendung eines im Handel erhältlichen Kits gemäß den Anweisungen des Herstellers (Bethyl Laboratories) gemessen. Murines TNF-alpha wurde durch ELISA und BALF-Zellzahlen in Cytospins gemessen, wie zuvor beschrieben [24]. Humanes IgG wurde in Mausproben unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen ELISA-Kits gemäß den Anweisungen des Herstellers (Cambridge Bioscience) gemessen.

Statistiken

Die Daten werden als Gruppenmittelwerte mit Fehlerbalken dargestellt, die Standardabweichungen (SDs) darstellen. Der ungepaarte T-Test nach Student wurde verwendet, um den Mittelwert von zwei Gruppen oder die Varianzanalyse (ANOVA) für Vergleiche zwischen mehreren Gruppen zu vergleichen, wobei Bonferroni-Post-Test-Vergleiche verwendet wurden. F-Tests wurden verwendet, um festzustellen, ob die Steigung der linearen Regressionen statistisch von 0 abweicht. Statistische Tests wurden mit der Graph Pad Prism-Software durchgeführt, und P Werte < 0,05 wurden als signifikant angesehen.

Studienzulassung

Die Experimente wurden vom Ethikkomitee der UCL Biological Services und dem britischen Innenministerium genehmigt (Projektlizenz PPL70/6510). Die Experimente wurden gemäß den nationalen Richtlinien des Vereinigten Königreichs für die Verwendung und Pflege von Tieren unter der Lizenz des britischen Innenministeriums durchgeführt. Blutproben wurden menschlichen Freiwilligen in Malawi mit Genehmigung des Forschungs- und Ethikkomitees des College of Medicine des University of Malawi und des Forschungsethikkomitees der Liverpool School of Tropical Medicine entnommen (Ref: 00.54).


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