title: Untersuchungen zur Untermauerung einer Immunglobulin-Isotyp-spezifischen Signaltransduktion
Creators: name: Reitböck, Romana
Publisher: name: :none
Year: 2013

description: Das Hauptaugenmerk meiner Masterarbeit besteht in der Untersuchung der Funktionalität von HAX1 in B-Zellen und welchen Einfluss der HAX1-Verlust auf die B-Zellentwicklung hat. Zu diesem Zweck wurden vergleichende Analysen von WT-Kontroll-Mäusen mit Hax1-/--defizienten Mäusen durchgeführt. Die Deletion von HAX1 hat einen frühzeitigen Tod der Tiere im Alter von etwa 12 Wochen zur Folge. Dabei litten die Tiere an schweren Defekten der Lymphopoese sowie neuronalen Defekten. Es war daher zu klären, was zu dieser massiven Abnahme der B-Zellen führt und wie es zu der damit verbundenen Beeinträchtigung der B-Zelldifferenzierung kommt. Dem HAX1-Protein wird eine antiapoptotische Funktion zugeschrieben. Im Zuge von Viabilitätsversuchen wurden unstimulierte Knochenmarks- und Milzzellen analysiert. Angesichts der derzeitigen Erkenntnisse schützt das HAX1-Protein die Zellen vor dem Zelltod, weshalb im Vorfeld davon ausgegangen wurde, dass es in den WT-Kontroll-Mäusen zu einem verbesserten Überleben der Zellen kommt. In diesem Zusammenhang weist die HAX1-Deletion in Knochenmarkszellen nur eine sehr minimale Auswirkung auf die apoptotischen Vorgänge auf. Demgegenüber wurde beim Vergleich von Hax1-/--Splenozyten widersprüchliche Ergebnisse festgestellt. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass der HAX1-Knockout in der Milz zu einer verringerten Zelltodrate in Hax1-/--Mäusen, im Vergleich zu WT-Mäusen führt. Demnach zeigt HAX1 keine antiapoptotische Relevanz für die reife B-Zelle in der Milz. HAX1 spielt auch in der Zellmigration von Immunzellen eine wichtige Rolle. Im Rahmen eines Immunisierungsexperiments wurde untersucht, ob der HAX1-Verlust einen Einfluss auf die Produktion der Immunglobuline hat. Dazu wurden Hax1-/-- und WT-Kontroll-Mäuse mit OVA mehrmals über einen bestimmten Zeitraum immunisiert. Die Ergebnisse zeigten, dass sich die HAX1-Deletion sowohl auf die Produktion der Gesamt-Serum-Immunglobuline als auch auf die spezifische Immunantwort gegen Ovalbumin auswirkt. Somit ist eine verringerte Immunantwort erkennbar. Die verringerten IgG1-, IgG2a- bzw. IgE-Level, die auf eine verminderte TH2-polarisierte Immunantwort hindeuten, hängen womöglich mit der Interaktion zwischen HAX1 und BCR zusammen. Parallel dazu wurde ein quantitativer Nachweis von Antikörper-sezernierenden Plasmazellen mittels ELISpot durchgeführt. Im Gegensatz zu den Ergebnissen bei Bestimmung der Immunglobulin-Level, konnte hierbei ein Anstieg an Gesamt- und OVA-spezifischen Immunglobulin-produzierenden Plasmazellen im Knochenmark von Hax1-/--Mäusen nachgewiesen werden. Dies könnte auf einen noch unbekannten Kompensationsmechanismus hindeuten. Darüber hinaus wurde die Gesamtzell- und B-Zellzahl der Milz und des Knochenmarks von immunisierten und naiven Hax1-/-- und WT-Mäusen miteinander verglichen. Des Weiteren wurde die Isotyp-spezifische B220+-Zellmenge in beiden Organen untersucht. Die Ergebnisse beider Untersuchungen zeigten eine in Hax1-/--Mäusen geringfügige Verringerung der B-Lymphozyten-Zellzahl. Die Resultate bisheriger Untersuchungen deuten darauf hin, dass der HAX1-Verlust zwar mit einer verringerten Immunantwort einhergeht, die B-Zellentwicklung aber dennoch nicht vollständig inhibiert wird. Aus diesem Grund wurde die CXCR4-Expression im Knochenmark und der Milz von Hax1-/--Mäusen via Real Time- und FACS-Analysen auf Veränderungen untersucht. Die Ergebnisse zeigten vorwiegend eine geringe Abnahme der CXCR4-Werte in Hax1-/--Mäusen. Zudem wurde festgestellt, dass die Levels des Stroma-Liganden SDF-1, der kürzlich als ein von der Arbeitsgruppe interagierendes HAX1-Protein identifiziert wurde, in Hax1-/--Mäusen ebenfalls reduziert waren. Aus diesem Grund wird vermutet, dass die insuffiziente B-Zellreifung durch ein verändertes Knochenmarksmilieu begründet ist, was mit einer ungleichmäßigen CXCR4-SDF-1-Verteilung einhergeht. Der HAX1-Verlust beeinträchtigt die B-Zellentwicklung dahingehend, dass die B-Zellübergänge zwischen den einzelnen Entwicklungsstadien, aufgrund einer unzureichenden Migration zwischen den Überlebensnischen, gestört sind. Die gewonnenen Erkenntnisse in dieser Arbeit deuten darauf hin, dass das HAX1-Protein eine entscheidende Aufgabe in der Migration und der Apoptose spielt.