Dokument: Characterization of IgG Effector Responses to Mouse Cytomegalovirus in Susceptible and Resistant Mouse Strains

Titel:	Characterization of IgG Effector Responses to Mouse Cytomegalovirus in Susceptible and Resistant Mouse Strains
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=25796
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20130517-124004-2
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Androsiac, Gabriela Elena [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 1,97 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 16.05.2013 / geändert 16.05.2013
Beitragende:	Prof. Dr. med. Hengel, Hartmut [Gutachter] Prof. Dr. Hegemann, J. H. [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Obwohl IgG-Antikörpern seit langem eine zentrale Rolle bei der Begrenzung von Virusinfektionen in der Akut- und Gedächtnisphase zugeschrieben wird, ist wenig darüber bekannt, inwieweit genetische Faktoren des Wirts Einfluss auf Antikörperantworten und antivirale Effektormechanismen nehmen. In der vorliegenden Arbeit wurden daher zwei Mausstämme mit unterschiedlicher Sensitivität gegenüber der Infektion mit dem murinen Cytomegalovirus (MCMV), nämlich BALB/c (anfällig) und C57BL/6 (resistent), systematisch im Hinblick auf Gesamt- und Immun-IgG, IgG-Subklassen-Zusammensetzung und IgG-vermittelte Effektorfunktionen verglichen. Neben der direkten Virusneutralisation vermitteln IgG-Antikörper durch die antigenabhängige Aktivierung wirtseigener Fcg-Rezeptoren (FcgRI/CD64, FcgRII/CD32, FcgRIII/CD16, FcgRIV) wichtige zellvermittelte Immunfunktionen wie die Aktivierung und Degranulation zytotoxischer Effektorzellen, Zytokinsekretion und Phagozytose. Ich habe eine durch unsere Gruppe etablierte neue in vitro Methode zum Nachweis FcgR-aktivierender IgG-Antikörper zur Messung des Anteils FcgRIII/CD16-aktivierender IgG-Antikörper in BALB/c und C57BL/6 im Infektionsverlauf verwendet und konnte erstmals prototypische MCMV-Antigene identifizieren, die die Bildung CD16-aktivierender IgG-Antikörper auslösen. Die Messungen der Gesamtmenge an Virus-spezifischem IgG und IgM, der Neutralisationstiter und der FcgRIV-aktivierender Antikörper ergaben keine großen Unterschiede zwischen BALB/c und C57BL/6 Mäusen. Im Gegensatz dazu ergaben sich bemerkenswerte Unterschiede in der Zusammensetzung der IgG-Subklassen (IgG2a > IgG2b > IgG3 > IgG1 in BALB/c gegenüber IgG2b ≥ IgG2c > IgG3 > IgG1 in C57BL/6) und ein schneller ansteigender und auf Dauer höherer CD16-Aktivierungstiter in BALB/c im Vergleich zu C57BL/6-Mäusen. Dies deutet auf eine geringere Effektivität des IgG2c-Isotyps bei Auslösung von CD16-vermittelten Antworten im Vergleich zu IgG2a hin. Schließlich wurde eine starke Vermehrung der IgG2a bzw. IgG2c Antikörperkonzentration während und in Folge der MCMV Replikation in beiden Mausstämmen nachgewiesen, so dass eine langanhaltende Subklassenspezifische Hypergammaglobulinämie durch MCMV induziert wird. Das Screening einer Bibliothek von MCMV-spezifischen monoklonalen Antikörper (mAK) in ELISA, Durchflußzytometrie, Immunpräzipitation, Virusneutralisationstest und CD16-Aktivierungsassays zeigte, dass nur ein kleiner Anteil dieser IgG (4 von 104 mAk) CD16-Aktivierung vermittelt. Zwei mAk unterschiedlichen IgG-Subtyps erkennen MCMV gB und identifizieren damit gB als ein wichtiges Zielantigen nicht nur für die Neutralisation, sondern auch für CD16-Aktivierung. IgG Ak mit CD16-Effektor-Funktionen stellen somit eine neue Option zur Herstellung therapeutischer Antikörper dar und sollten in Hinblick auf in vivo Schutzfunktion in MCMV-infizierten Mäusen untersucht werden. Despite the fact that IgG antibodies have been attributed a prominent role in limiting viral infection during the acute and memory phase, little is known how genetic factors of the host shape antibody effector responses to viruses. I have systematically characterized and compared two mouse strains that have distinctive susceptibilities to mouse cytomegalovirus (MCMV) infection, namely BALB/c (susceptible) and C57BL/6 (resistant), with focus on the total and virus-immune IgG, IgG subclass composition and IgG mediated effector functions. Besides virion neutralization, crucial IgG mediated immune control mechanisms include the activation of host FcgRs (FcgRI/CD64, FcgRII/CD32, FcgRIII/CD16, FcgRIV) through antibody-bound antigens which elicit important cell-mediated immune functions such as degranulation and killing of target cells by cytotoxic effector cells, cytokine secretion and phagocytosis. A novel in vitro method for detection of IgG Abs able to trigger host FcgRs was recently established in our group allowing to define the fraction of FcgRIII/CD16-activating IgG in BALB/c and C57BL/6 during all phases of MCMV infection, followed by a first identification of prototypic MCMV antigens able to trigger CD16 by monoclonal IgGs. No major differences between BALB/c and C57BL/6 mice concerning the total amount of virus-specific IgG and IgM, their capacity to perform neutralization and to elicit FcgRIV-responses were observed, excluding a direct correlation with the resistant phenotype of C57BL/6 mice. Despite this, remarkable differences in the subclass composition of immune IgG (IgG2a > IgG2b > IgG3 > IgG1 in BALB/c versus IgG2b ≥ IgG2c > IgG3 > IgG1 in C57BL/6) were noted which might account for the differences in magnitude and effector quality of CD16-activating IgG responses. The much faster and stronger CD16-activation titres elicited in susceptible BALB/c compared with C57BL/6 argue for a less effective role of the IgG2c isotype in triggering CD16 when compared with IgG2a. Moreover, a strong increase in the overall concentration of IgG2a and IgG2c antibodies during and after MCMV-replication was noted in both strains of mice, leading to a long lasting IgG-subclass-selective hypergammaglobulinemia. Screening of a large library of MCMV-specific mAbs generated from MCMV-infected mice by ELISA, FACS, immunoprecipitation, virion neutralization and CD16-activation assays revealed that a small fraction of IgG (4 out of 104 mAbs) is able to mediate CD16 activation in the presence of infected cells. Two of the mAbs with different IgG isotypes recognize MCMV gB, making this glycoprotein a major target not only for neutralizing, but also for CD16-activating Abs. IgG Abs eliciting CD16-effector functions represent new candidates for therapeutic intervention and should be further assessed for their in vivo protective capacities in MCMV-infected mice.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie
Dokument erstellt am:	17.05.2013
Dateien geändert am:	17.05.2013
Promotionsantrag am:	20.06.2012
Datum der Promotion:	28.11.2012