title: Interleukin-4 inducing Principle from Schistosoma mansoni Eggs (IPSE): Classical antigen oder superantigen?
title: Interleukin-4 induzierendes Prinzip von Schistosoma mansoni Eiern (IPSE): Klassisches Antigen oder Superantigen?
Creators: name: Michels, Julia Dorothea
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2011
Subjects: Allergie
Superantigen
Mastzelldegranulation
Immunglobulin E
Mastzelle
IPSE
Medizin, Gesundheit
Mastcell
IgE
CDR-H3
Antikörperrepertoire

description: IPSE is an antigen of schistosoma
      mansoni, a helminth that can be found in tropical areas. IPSE
      causes mastcell degranulation without cross linking of IgE.
      The aim of this dissertation was to determine if IPSE binds
      to antibodies as a classical or a superantigen. Therefore we
      used mice with restricted antibody repertoire. The mice were
      limited in their ability to use any amino acid in the CDR-H3
      region, which is the most important part of the classical
      antigen-binding site. We analyzed the B-lymphocytes of
      wildtype and two limited types of mice in FACS and the
      antibodies in ELISA. The expectation was, that differences in
      the ability to bind IPSE between the different types of mice
      would appear if IPSE was an classical antigen. If IPSE was a
      superantigen, there would be no differences to be found. As
      we did not find any differences, we concluded that IPSE is a
      superantigen.
description: Die häufigsten allergischen
      Erkrankungen sind Asthma bronchiale, Neurodermitis und
      allergische Rhinitis. Diese Krankheiten nehmen an Inzidenz
      zu, sind für Betroffene sehr belastend und können
      lebensbedrohlich werden. Aktuelle Forschungsprojekte zielen
      darauf ab, die Mechanismen der Allergieentstehung besser zu
      verstehen, um dann spezifische Therapien entwickeln zu
      können. Die akute allergische Reaktion vom Typ I wird über
      IgE-Freisetzung vermittelt. Ein wichtiger Mechanismus hierbei
      ist die systemische Sensibilisierung bei einem Antigenkontakt
      und die folgende Aktivierung von Mastzellen bei erneutem
      Antigenkontakt durch Quervernetzung von Mastzell-gebundenem
      IgE, was zur Freisetzung von Entzündungsmediatoren führt. Im
      Gegensatz zu klassischen Allergenen führt das Peptid
      Interleukin-4 induzierendes Prinzip von Schistosoma mansoni
      Eiern (IPSE) aus Schistosomeneiern schon beim ersten
      Antigenkontakt zur Mastzelldegranulation. Es bindet an
      Mastzell-gebundenes IgE, ohne dieses jedoch querzuvernetzen
      und weist damit andere Wege der Mastzellaktivierung auf als
      die bereits bekannten über eine systemische Sensibilisierung.
      Aus Voruntersuchungen ist bekannt, dass IPSE sowohl am Fc-
      als auch am Fab-Teil von IgE binden kann. Beide Bindungen
      sind für die Mastzelldegranulation relevant. Es ist unklar,
      ob die Bindung an den Fab-Teil über eine klassische Bindung
      oder eine Superantigenbindung erfolgt. Bei der
      Superantigenbindung bindet das Antigen an der Stelle des
      Antikörpers, die durch die Framework-Region des Variablen
      (VH) Fab-Teils kodiert wird. Die VH-Gensegmente werden in
      sieben Familien eingeteilt. Durch ein Superantigen werden in
      der Regel alle B-Lymphozyten aktiviert, die VH-Gene einer
      Familie exprimieren. Bei der klassischen Antigenbindung
      werden durch Bindung an die hypervariable „complemetarity
      determining region“ des Fab-Teils nur sehr wenige Zellen
      aktiviert. Die Fragestellung der folgenden Arbeit war, ob
      IPSE nach dem klassischen Prinzip oder als Superantigen
      bindet. Hierfür wurde die IPSE-Bindung durch B-Lymphozyten
      untersucht, die aus Mäusen stammten, die in ihrem
      Antikörperrepertoire eingeschränkt waren. Dabei wurden
      Wildtyp Balb/c Mäuse verglichen mit solchen, die überwiegend
      hydrophobe Aminosäuren in der klassischen
      Antigenbindungsstelle besitzen (= ∆-RF2 Maus) und mit
      solchen, die dort überwiegend geladene Aminosäuren besitzen
      (∆-iD Maus). Sollte die IPSE-Bindung über die klassische
      Stelle zustande kommen, so wäre ein Unterschied bei den
      verschiedenen Mauslinien zu erwarten. Bei einer
      Superantigenbindung wären keine Unterschiede zu erkennen. Wir
      etablierten Methoden zur Messung des Anteils IPSE-bindender
      B-Lymphozyten mittels FACS-Analyse und der IPSE-bindenden
      Antikörper mittels ELISA und konnten zeigen, dass es zwischen
      den verschiedenen Mauslinien keinen Unterschied in der
      IPSE-Bindungsfähigkeit gibt. Daraus lässt sich ableiten, dass
      die IPSE-Bindung höchstwahrscheinlich als Superantigen
      erfolgt. Dies erklärt die Mastzellaktivierung durch IPSE
      schon beim ersten Antigenkontakt. Weiterhin zeigte sich, dass
      die B-Lymphozyten der Peyer-Plaques des Darms einen
      geringeren Anteil IPSE-bindender Zellen enthalten als die der
      Milz und der Peritonealhöhle.