title: Analysis of genetically modified mice with regard to IgE mediated allergic reactions, T cell development and the resistance of endogenous retroviruses
title: Untersuchung genetisch modifizierter Mäuse bezüglich IgE vermittelter allergischer Reaktionen, T-Zellentwicklung und der Abwehr endogener Retroviren
Creators: name: Lübben, Wolger
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2012
Subjects: Medizin, Gesundheit
anaphylaxis
endogenous retroviruses
immunoglobulin E
Basophile Zelle
Endogene Retroviren
Immunglobulin E
Akute lymphatische Leukämie
toll like receptors
Anaphylaxie
T-cell acute lymphoblastic lymphoma
Toll-like-Rezeptoren
basophils

description: Die vorliegende Arbeit setzt sich
      aus vier verschiedenen Teilprojekten zusammen: der
      Untersuchung einer aktiven systemischen Anaphylaxie in
      IgE-knock-in-Mäusen, der Generierung transgener
      Knock-in-Mäuse mit Überexpression von humanem IgE, der
      Erzeugung von Mäusen mit induzierbarem Knock-out von PLCγ1
      und der Bedeutung von TLR3, TLR7 und TLR9 bei der Abwehr
      endogener Retroviren (ERV) und der durch ERVs verursachten
      Tumorerkrankungen. Im 1. Projekt wurden IgE-knock-in-Mäuse
      untersucht, bei denen IgE in den IgG1 Lokus insertiert wurde
      und IgE damit wie IgG1 reguliert wird. In diesen Mäusen
      konnte, bei normaler B- und T-Zellentwicklung, in vivo und in
      vitro eine starke Überexpression von IgE festgestellt werden.
      In vitro Analysen bestätigten eine Expression von
      membrangebundenem IgE auf der Oberfläche ihrer B-Zellen.
      Außerdem war die Menge passiv an den FcεRI gebundenen IgEs
      etwa doppelt so hoch wie bei Wildtyp-Mäusen. Die mit dem
      Modellantigen TNP-OVA immunisierten Tiere zeigten darüber
      hinaus eine drastische Erhöhung von antigenspezifischem IgE.
      Durch eine i.v. Injektion von TNP-OVA wurde dann eine aktive
      systemische Anaphylaxie (ASA) ausgelöst, die in den
      IgE-knock-in-Mäusen deutlich stärker ausfiel, als in den
      Kontrollen. Somit konnte festgestellt werden, dass eine ASA
      in IgE-knock-in-Mäusen durch IgE und nicht durch IgG1
      vermittelt wird. Eine Basophilendepletion mittels
      Ba103-Antikörpern ergab des Weiteren, dass eine IgE-
      vermittelte ASA, bei einem stark erhöhten Spiegel von
      spezifischem IgE, in erster Linie durch Basophile und weniger
      durch Mastzellen aktiviert wird. Ziel des 2. Projekts war die
      Generierung einer knock-in-Maus, die eine starke
      Überexpression von humanem IgE zeigen sollte, um ein besseren
      Verständnis für IgE vermittelte Reaktionen im Menschen zu
      erhalten. Aufgabe des 3. Teilprojekts war es eine Maus mit
      einem induzierbaren Knock-out der Phospholipase-Cγ1 (PLCγ1)
      zu generieren. Hierzu wurden zwei loxP-Stellen ins Gen von
      PLCγ1 eingeführt. Aus einer solchen gefloxten PLCγ1-iko-Maus
      lassen sich, durch eine Deletion der von den loxP-Stellen
      eingerahmten Exons, gewebsspezifische PLCγ1-ko-Mäuse
      erzeugen. Auf diese Weise können z.B. Mäuse konstruiert
      werden, bei denen PLCγ1 ausschließlich in T-Zellen deletiert
      ist, um die Bedeutung von PLCγ1 für die T-Zellentwicklung,
      insbesondere der regulatorischen T-Zellen, aufzuklären. Es
      konnten erfolgreich entsprechende Targetvektoren und
      ES-Zellen generiert werden. Allerdings fand nach der
      Blastozysteninjektion, trotz einer hoher Chimerität der
      Nachkommen, keine Keimbahntransmission statt. Im letzten Teil
      wurde die Bedeutung der endosomalen, nukleinsäureerkennenden
      Toll-like Rezeptoren 3, 7 und 9 für die Abwehr endogener
      Retroviren und der von ihnen ausgelösten Tumorerkrankungen
      mit Hilfe entsprechender Knock-out-Mäuse untersucht. Dabei
      konnte eine spontane, unkontrollierte Virämie des Murinen
      Leukämievirus (MuLV) in TLR7 defizienten Mäusen festgestellt
      werden. Allerdings entwickelten nur TLR3, TLR7 und TLR9
      tripel defiziente Tiere eine durch das Virus ausgelöste
      prä-T-Zell akute lymphatische Leukämie (T-ALL). Die Insertion
      des MuLV-Provirus in die Onkogene Nup214 und Notch-1 führte
      dabei zu einer Deregulierung der Proteinexpression, die zur
      Entstehung der T-ALL beigetragen haben könnte. Auch konnte
      gezeigt werden, dass TLR379-/--Mäuse erhöhte
      Autoimmunreaktionen aufweisen.
description: The current study consists of four
      different projects: the study of active systemic anaphylaxis
      (ASA) in IgE knock-in mice, the generation of transgenic
      knock-in mice overexpressing human IgE, the generation of
      mice with an inducible knock-out of PLCγ1 and the relevance
      of TLR3, TLR7 and TLR9 in controlling endogenous retroviruses
      (ERV) and ERV induced tumours. In the first project IgE
      knock-in mice were analysed. In these mice the regulatory
      mechanism of IgG1 was transferred to IgE. As a result they
      show a strong overexpression of IgE in vivo and in vitro
      during a normal B and T cell development. In vitro analyses
      confirmed the expression of membrane bound IgE on the surface
      of their B-cells. Furthermore twice as much IgE bound to
      FcεRI could be detected in IgE knock-in mice than in their
      wild type littermates. In mice immunized with the model
      antigen TNP-OVA an extreme increase of antigen specific IgE
      was shown. By injecting mice with TNP-OVA an ASA was
      triggered, that was much stronger in IgE knock-in mice than
      in the controls. Therefore it could be determined that an ASA
      in IgE knock-in mice is mediated by IgE and not by IgG1.
      Moreover the depletion of basophils by Ba103 antibodies
      showed that an IgE mediated ASA is activated predominantly by
      basophils and less by mast cells when there is a high
      specific IgE level. The second project was the generation of
      knock-in mice with a strong overexpression of human IgE. The
      new model should add to a better understanding of IgE
      mediated reactions in humans. In the third project a mouse
      with an inducible knock-out of the phospholipase-Cγ1 (PLCγ1)
      should be generated. Therefore two loxP sites were inserted
      in the gene of PLCγ1. It is possible to genered tissue
      specific PLCγ1-iko mice from such floxed mice by a deletion
      of the loxP flanked exons. In this way it is possible to
      generate mice e.g. with a knock-out only in T cells to
      analyse the importance of PLCγ1 in T cell development
      especially in regulatory T cells. The appropriate targeting
      vectors and embryonal stem cells could be generated
      successfully. But after the injection into blastocystes no
      germ line transmission occured despite a hight chimerity of
      the offspring. In the last part of this study the importance
      of the endosomal nucleic acid recognizing toll like receptors
      3, 7 and 9 for controlling endogenous retroviruses and
      tumours they induce was analysed by use of corresponding
      knock-out mice. Thereby a spontaneous uncontrolled viremia of
      the murine leukemia virus (MuLV) in TLR7 deficient mice was
      detected. But only TLR3, TLR7 and TLR9 triple deficient
      animals developed virus induced pre-T-cell acute
      lymphoblastic lymphomas (T-ALL). The insertion of the MuLV
      provirus into the oncogenes Nup214 and Notch-1 leads to a
      deregulation of the corresponding proteins, which could
      contribute to the development of T-ALL. Additionally an
      increased autoimmune reaction in TLR379-/- mice could be
      shown.