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126. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

28.04. - 01.05.2009, München

Untersuchungen zur Signaltransduktion bei adenoviral induzierter Immunreaktion der Haut

Meeting Abstract

  • corresponding author M. Schulte - Klinik für Plastische Chirurgie und Schwerbrandverletzte, BG Universitätskliniken Bergmannsheil, Ruhr Universität Bochum
  • F. Jacobsen - Klinik für Plastische Chirurgie und Schwerbrandverletzte, BG Universitätskliniken Bergmannsheil, Ruhr Universität Bochum
  • J.M. Otte - Medizinische Klinik I, St. Josef-Hospital, Klinikum der Ruhr-Universität Bochum.
  • T. Hirsch - Klinik für Plastische Chirurgie und Schwerbrandverletzte, BG Universitätskliniken Bergmannsheil, Ruhr Universität Bochum
  • A. Daigeler - Klinik für Plastische Chirurgie und Schwerbrandverletzte, BG Universitätskliniken Bergmannsheil, Ruhr Universität Bochum
  • O. Goertz - Klinik für Plastische Chirurgie und Schwerbrandverletzte, BG Universitätskliniken Bergmannsheil, Ruhr Universität Bochum
  • H.U. Steinau - Klinik für Plastische Chirurgie und Schwerbrandverletzte, BG Universitätskliniken Bergmannsheil, Ruhr Universität Bochum
  • L. Steinsträßer - Klinik für Plastische Chirurgie und Schwerbrandverletzte, BG Universitätskliniken Bergmannsheil, Ruhr Universität Bochum

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 126. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. München, 28.04.-01.05.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. Doc09dgch11516

DOI: 10.3205/09dgch022, URN: urn:nbn:de:0183-09dgch0226

Published: April 23, 2009

© 2009 Schulte et al.
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Text

Einleitung: Der transiente Gentransfer mit Hilfe rekombinanter adenoviraler Vektoren ist eine zukunftsweisende Therapieform unterschiedlichster Krankheitsbilder. Aufgrund der hohen Effizienz dieser Vektorsysteme werden diese bereits in diversen klinischen Studien getestet. Jedoch repräsentiert die starke Immunogenität adenoviraler Vektoren die bislang größte Hürde für deren weiträumige klinische Verwendung. Die genauen Mechanismen der Adenovirus induzierten Immunantwort und die daran beteiligten Signaltransduktionskaskaden nicht-spezialisierter Immunzellen sind bisher noch unzureichend beschrieben. Ziel dieser Studie ist es, potentiell an der intrazellulären DNA-Detektion beteiligte Signalkaskaden zu identifizieren.

Material und Methoden: In vitro wurden humane Keratinozyten mit adenoviraler DNA sowie DNA aus S. cerevisiae, Kalbsthymus und einem bakteriellen Plasmid transfiziert. Desweiteren wurden Schlüsselmoleküle potentieller Signalkaskaden vor Transfektion der Zellen gezielt inhibiert. 6 bzw. 15 Stunden post Transfektion wurden die Zellen lysiert, die gesamt RNA isoliert und in cDNA überschrieben. Die Expression von Typ I Interferon sowie von Molekülen der Toll-like Rezeptor (TLR) abhängigen Signaltransduktion wurden mittels quantitativer RT-PCR dargestellt. In vivo wurden haarlose Mäuse (n=12) mit 1.010 infektiösen Einheiten (IU) Adenoviruskonzentrationen intradermal transduziert. Der adenovirale Vektor trug das Transgen für das grün fluoreszierende Protein (GFP). Die GFP Expression wurde alle zwei Tage im Imager lokalisiert und quantifiziert. Nach 14 Tagen wurden die Mäuse an gleicher Stelle mit gleicher Virusdosierung erneut transduziert und die GFP Expression im zeitlichen Verlauf von 1–48 Stunden weiter bestimmt. Zudem wurde den Tieren (n=3 je Gruppe) an jedem Zeitpunkt nach Reapplikation die transduzierten Hautareale entnommen. Die totale RNA wurde isoliert, in cDNA umgeschrieben und die GFP-Expression via qRT-PCR dargestellt.

Ergebnisse: Die in vitro Resultate zeigen eine deutliche Induktion von Typ I Interferon und MyD88 nach Transfektion der Zellen mit adenoviraler DNA und DNA aus S. cerevisiae. Eine Induktion von TLR-2, -7, -9 und TRIF wurde nicht detektiert. Des Weiteren konnte nach Inhibition von PI3K, p38 MAPK, JNK und NFκB eine signifikant reduzierte Expression von Typ I Interferon gezeigt werden.In vivo konnte eine lokale GFP Expression im Imager über einen Zeitraum von 12 Tagen nachgewiesen werden. Nach Reapplikation kam es bereits nach 48 Stunden zu einer verminderten GFP-Detektion im Imager, wohingegen das Transgen via qRT-PCR über den gesamten Versuchszeitraum auf konstantem Level nachgewiesen werden konnten.

Schlussfolgerung: Die Ergebnisse dieser Studie zeigen eine deutliche, TLR-2, -7 und -9 unabhängige Immunreaktion auf die Transfektion der epithelialen Zellen mit DNA unterschiedlicher Spezies. Eine PI3K und MyD88 vermittelte Aktivierung der Transkriptionsfaktoren p38 MAPK, JNK und NFκB führt zu einer Induktion von Typ I Interferon. Für die Optimierung des adenoviralen Gentransfers wäre eine gezielte Manipulation dieser Moleküle sinnvoll.Ein weiterer interessanter Aspekt dieser Studie ist die rückläufige Detektion der Fluoreszenz im Imager bei einem konstanten GFP mRNA Level in vivo. Dies impliziert eine zusätzliche Steuerung antiviraler Aktivitäten der Zelle auf Translationsebene und damit eine weitere Möglichkeit die Transgenexpression nach adenoviralem Gentransfer zu verbessern.