title: Deciphering the Role of NFATc1 in Allergic Asthma: A Molecular and Immunological Perspective focusing on CD4 and CD11c Cells
title: Entschlüsselung der Rolle von NFATc1 in allergischem Asthma: Eine molekulare und immunologische Perspektive mit Fokus auf CD4 und CD11c Zellen
Creators: name: Yang, Zuqin
Publisher: name: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Year: 2025

description: Asthma is a chronic lung disease that has become a significant public health problem worldwide. Dendritic cells and T cells play a pivotal role in regulating immune responses in asthma. However, the function of NFATc1 within these cells in the context of asthma immunity remains underexplored. This study investigated NFATc1's role in CD4+ T cells and CD11c+ dendritic cells in allergic asthma utilizing a house dust mite (HDM)-induced asthma model and a human adult asthmatic cohort. In the HDM-induced asthma model, I found that Nfatc1 deletion in T cells attenuated Th2-driven eosinophilic inflammation, IgE levels, and mast cell presence in asthmatic mice. Inter-estingly, this was accompanied by an increased Th1 and Th17 response, indicating a shift to-wards a neutrophilic inflammation and suggesting Nfatc1's critical role in balancing Th2 and Th17 pathways. Additionally, an upregulation of regulatory T cells (Tregs) was observed, pointing to an adaptive mechanism aimed at controlling exacerbated inflammation. Conversely, in CD11c+ dendritic cells, Nfatc1 deficiency was associated with reduced airway hyperrespon-siveness and diminished eosinophilic inflammation, underscoring its pivotal role in dendritic cell maturation and function. This led to impaired antigen presentation and a consequent de-crease in T cell activation, highlighting the significance of Nfatc1 in dendritic cells in maintain-ing the eosinophil-dominated inflammatory response during asthma. Further aligning with these mouse model findings, translational research in humans has re-vealed significant associations between CD4+NFATc1+ and CD11c+NFATc1+ cell popula-tions and eosinophil levels in asthmatic patients, as opposed to healthy controls. This under-scores the vital role of NFATc1 in both T cells and dendritic cells in modulating Th2-mediated eosinophilic inflammation in allergic asthma. Overall, my thesis highlights NFATc1's significant role in T cells and dendritic cells, particu-larly within the context of Type 2 high allergic asthma. It reveals how NFATc1 in both cell types modulates eosinophilic inflammation and IgE-mediated allergic reactions, offering a deeper understanding of asthma pathogenesis and potential therapeutic targets for asthma treatment.
description: Asthma ist eine chronische Lungenerkrankung, die weltweit zu einem bedeutenden Problem der öffentlichen Gesundheit geworden ist. Dendritische Zellen und T-Zellen spielen eine zent-rale Rolle in der Regulierung der Immunantwort bei Asthma. Die Funktion von NFATc1 in diesen Zellen im Kontext der Asthma-Immunität bleibt jedoch untererforscht. Diese Studie un-tersuchte die Rolle von NFATc1 in CD4+ T-Zellen und dendritischen Zellen bei allergischem Asthma unter Verwendung eines durch Hausstaubmilben induzierten Asthmamodells und einer Kohorte von erwachsenen Asthmatikern. Im Hausstaubmilben-induzierten Asthmamodell führte die Deletion von Nfatc1 in T-Zellen zu einer abgeschwächten Th2-getriebenen eosinophilen Entzündung, niedrigeren IgE-Spiegeln und verminderter Mastzellpräsenz bei asthmatischen Mäusen. Interessanterweise war dies von einer erhöhten Th1- und Th17-Antwort begleitet, was auf eine Verschiebung hin zu neutrophi-ler Entzündung hinweist und die kritische Rolle von Nfatc1 bei der Ausbalancierung der Th2- und Th17-Antwort unterstreicht. Zusätzlich wurde eine Hochregulierung von regulatorischen T-Zellen (Tregs) beobachtet, was auf einen adaptiven Mechanismus hindeutet, welcher auf die Kontrolle der verschärften Entzündung abzielt. Im Gegensatz dazu wurde eine Nfatc1-Deletion bei CD11c+ dendritischen Zellen mit reduzierter Atemwegshyperreaktivität und verminderter eosinophiler Entzündung in Verbindung gebracht, was seine zentrale Rolle bei der Reifung und Funktion dendritischer Zellen unterstreicht. Dies führte zu einer beeinträchtigten Antigenprä-sentation und einer daraus resultierenden Abnahme der T-Zell-Aktivierung, was die Bedeutung von NFATc1 in dendritischen Zellen bei der Aufrechterhaltung der für Asthma charakteristischen eosinophilen Entzündungsreaktion hervorhebt. In Einklang mit diesen Befunden aus dem Mausmodell zeigen die translationalen Daten signi-fikante Assoziationen zwischen CD4+NFATc1+ und CD11c+NFATc1+ Zellpopulationen und Eosinophilenspiegeln bei Asthmapatienten im Vergleich zu gesunden Kontrollen. Dies unter-streicht die entscheidende Rolle von NFATc1 sowohl in T-Zellen als auch in dendritischen Zellen bei der Modulation der durch Th2-vermittelten eosinophilen Entzündung bei allergi-schem Asthma. Insgesamt hebt diese Arbeit die bedeutende Rolle von NFATc1 in T-Zellen und dendritischen Zellen, insbesondere im Kontext von Typ-2-hohem allergischem Asthma hervor. Sie zeigt, wie NFATc1 in beiden Zelltypen die eosinophile Entzündung und IgE-vermittelte allergische Re-aktionen moduliert und bietet ein tieferes Verständnis der Asthma-Pathogenese und potenziel-ler therapeutischer Ziele für die Asthmabehandlung.