A projekt célkitűzéseivel összhangban, a megvalósult eredmények a következők:

Hasonló dokumentumok
A membrán koleszterin és sziálsav szerepe az immunrendszer sejtjeinek működésében: vizsgálatok monoklonális ellenanyagok segítségével

A koleszterinben gazdag lipidtutajok szabályozó hatásai a limfociták effektor funkciói, differenciálódása és kommunikációja során.

Az aktivációs és sejthalál szignálok szabályozása T-sejtekben: a ceramid és az ösztradiol szabályozó hatásai

Doktori értekezés tézisei. A limfociták effektor funkcióinak szabályozása: Szteroid membránlipidek és hormonok szerepe. Espárné Schneider Andrea

OTKA ZÁRÓJELENTÉS

Immunológia alapjai. Az immunválasz szupressziója Előadás. A szupresszióban részt vevő sejtes és molekuláris elemek

Doktori értekezés tézisei

Az immunrendszer működésében résztvevő sejtek Erdei Anna Immunológiai Tanszék ELTE

3. A plazmamembrán molekuláris szerveződése és annak dinamikája

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Részletes szakmai beszámoló a F49164 jelű OTKA pályázathoz

AZ ADENOZIN HATÁSA A PERIFÉRIÁS CD4 + T-LIMFOCITÁK AKTIVÁCIÓJÁRA. Balicza-Himer Leonóra. Doktori értekezés tézisei

A fiziológiás terhesség hátterében álló immunológiai történések

Immunológiai módszerek a klinikai kutatásban

B-sejtek szerepe az RA patológiás folyamataiban

A sejtmembrán molekuláris szerveződése, membrán mikrodomének

Immunológiai módszerek a klinikai kutatásban

A T sejt receptor (TCR) heterodimer

Immunológiai módszerek a klinikai kutatásban

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

(1) A T sejtek aktiválása (2) Az ön reaktív T sejtek toleranciája. α lánc. β lánc. V α. V β. C β. C α.

INTRACELLULÁRIS PATOGÉNEK

Az adaptív immunválasz kialakulása. Erdei Anna Immunológiai Tanszék ELTE

1. Előadás Membránok felépítése, mebrán raftok

Immunológia alapjai. 10. előadás. Komplement rendszer

Preeclampsia-asszociált extracelluláris vezikulák

Intézeti Beszámoló. Dr. Kovács Árpád Ferenc

Immunológia alapjai. 16. előadás. Komplement rendszer

Jelutak. Apoptózis. Apoptózis Bevezetés 2. Külső jelút 3. Belső jelút. apoptózis autofágia nekrózis. Sejtmag. Kondenzálódó sejtmag

Immunológia I. 4. előadás. Kacskovics Imre

Az ellenanyagok szerkezete és funkciója. Erdei Anna Immunológiai Tanszék ELTE

Apoptózis. 1. Bevezetés 2. Külső jelút 3. Belső jelút

Immunológia alapjai előadás. A humorális immunválasz formái és lefolyása: extrafollikuláris reakció és

A plazma membrán mikrodomének szabályzó szerepe a sejtek növekedési és stressz érzékelési folyamataiban. Csoboz Bálint

Immunológia alapjai előadás MHC. szerkezete és genetikája, és az immunológiai felismerésben játszott szerepe. Antigén bemutatás.

Doktori értekezés tézisei. Az FcRn transzgén állatok humorális immunválaszát befolyásoló T sejtek és antigén bemutató sejtek funkcionális vizsgálata

Immunológia alapjai előadás. Az immunológiai felismerés molekuláris összetevői.

Az áramlási citométer és sejtszorter felépítése és működése, diagnosztikai alkalmazásai

Ca 2+ Transients in Astrocyte Fine Processes Occur Via Ca 2+ Influx in the Adult Mouse Hippocampus


Áramlási citometria, sejtszeparációs technikák. Immunológiai és Biotechnológiai Intézet ÁOK, PTE

Allergia immunológiája 2012.

Célkitűzések. Célkitűzéseink tehát a következőek voltak: 1. Az ODN-antigén komplexek APC-k és T-sejtek általi felvételének vizsgálata.

Immunológia alapjai előadás. Az immunológiai felismerés molekuláris összetevői

ZÁRÓJELENTÉS. A pályázat címe: Az MHC I. sejtfelszíni szerveződése. OTKA ny. sz.: T Témavezető: Dr. Mátyus László. Magyar nyelvű összefoglalás

Immunológia alapjai 5-6. előadás MHC szerkezete és genetikája, és az immunológiai felismerésben játszott szerepe. Antigén bemutatás.

Norvég Finanszírozási Mechanizmus által támogatott projekt HU-0115/NA/2008-3/ÖP-9 ÚJ TERÁPIÁS CÉLPONTOK AZONOSÍTÁSA GENOMIKAI MÓDSZEREKKEL

KERINGŐ EXTRACELLULÁRIS VEZIKULÁK ÁLTAL INDUKÁLT GÉNEXPRESSZIÓS MINTÁZAT VIZSGÁLATA TROPHOBLAST SEJTVONALBAN

Doktori értekezés tézisei

Doktori (Ph.D.) értekezés tézisei. Isaák Andrea

Immunológia alapjai előadás Az immunológiai felismerés molekuláris összetevői. Az antigén fogalma. Antitestek, T- és B-sejt receptorok:

Az immunológia alapjai

Ph.D thesis. Andrea E. Schneider. Supervisor: Dr. János Matkó

A sejtfelszíni FasL és szolubilis vezikulakötött FasL által indukált sejthalál gátlása és jellemzése

Áramlási citometria / 4. Immunológiai és Biotechnológiai Intézet PTE KK

Immunológia Alapjai. 13. előadás. Elsődleges T sejt érés és differenciálódás

Szignalizáció - jelátvitel

DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI AZ OPPORTUNISTA HUMÁNPATOGÉN CANDIDA PARAPSILOSIS ÉLESZTŐGOMBA ELLENI TERMÉSZETES ÉS ADAPTÍV IMMUNVÁLASZ VIZSGÁLATA

Vásárhelyi Barna. Semmelweis Egyetem, Laboratóriumi Medicina Intézet. Az ösztrogének immunmoduláns hatásai

FUSARIUM TOXINOK IDEGRENDSZERI HATÁSÁNAK ELEMZÉSE

Immunológia I. 2. előadás. Kacskovics Imre

Egy idegsejt működése. a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál

a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál. Nyugalmi potenciál. 3 tényező határozza meg:

Vásárhelyi Barna. Semmelweis Egyetem, Laboratóriumi Medicina Intézet. Az ösztrogénekimmunmoduláns hatásai

Biológiai módszerek alkalmazása környezeti hatások okozta terhelések kimutatására

Sejt - kölcsönhatások az idegrendszerben

Transzporterek vizsgálata lipidmembránokban Sarkadi Balázs MTA-SE Molekuláris Biofizikai Kutatócsoport, MTA-TTK Budapest

Dendritikus sejtek differenciálódásának szabályozása hormonreceptorok által című OTKA pályázat záró jelentése.

Daganat immunterápia molekuláris markereinek tanulmányozása biofizikai módszerekkel. Áramlási és képalkotó citometria

Az Oxidatív stressz hatása a PIBF receptor alegységek összeszerelődésére.

Jelátviteli útvonalak kapcsolata és azok gátlása egészséges és RA-s B sejtekben

2. A jelutak komponensei. 1. Egy tipikus jelösvény sémája 2. Ligandok 3. Receptorok 4. Intracelluláris jelfehérjék

Receptorok és szignalizációs mechanizmusok

Biológiai membránok és membrántranszport

Doktori értekezés tézisei. A komplementrendszer szerepe EAE-ben (Experimental Autoimmune Encephalomyelitis), a sclerosis multiplex egérmodelljében

Jelutak. 2. A jelutak komponensei Egy tipikus jelösvény sémája. 2. Ligandok 3. Receptorok 4. Intracelluláris jelfehérjék

Részletes szakmai beszámoló Az erbb proteinek asszociációjának kvantitatív jellemzése című OTKA pályázatról (F049025)

Immunológia alapjai előadás. Immunológiai tolerancia. Fiziológiás és patológiás autoimmunitás.

Antigén, Antigén prezentáció

Receptorok, szignáltranszdukció jelátviteli mechanizmusok

Lymphoma sejtvonalak és gyerekkori leukémia (ALL) sejtek mikro RNS (mir) profiljának vizsgálata

Folyadékkristályok; biológiai és mesterséges membránok

Túlérzékenységi reakciók Gell és Coombs felosztása szerint.

Spondylitis ankylopoeticahoz társuló osteoporosis

A Kv1.3 ioncsatorna szerepe a T sejt aktivációban

Kutatási beszámoló ( )

Áramlási citométerek: klinikai és kutatási alkalmazás

Az ellenanyagok orvosbiológiai. PhD kurzus 2011/2012 II. félév

FEHÉRJE VAKCINÁK BIOTECHNOLÓGIAI ELŐÁLLÍTÁSA III.

1. Bevezetés. Integrinek, Fc-receptorok és G-fehérje-kapcsolt receptorok jelátvitelének mechanizmusa neutrofil granulocitákban

Tüdő adenocarcinomásbetegek agyi áttéteiben jelenlévő immunsejtek, valamint a PD-L1 és PD-1 fehérjék túlélésre gyakorolt hatása

Katasztrófális antifoszfolipid szindróma

Nemszinaptikus receptorok és szubmikronos Ca2+ válaszok: A két-foton lézermikroszkópia felhasználása a farmakológiai vizsgálatokra.

A koleszterinben gazdag lipidtutajok szabályozó hatásai a limfociták effektor funkciói, differenciálódása és kommunikációja során.

A tumorsejtek által kiválasztott galektin-1 T-sejtekre kifejtett apoptotikus hatásának mechanizmusa

A keringı tumor markerek klinikai alkalmazásának aktuális kérdései és irányelvei

térrészek elválasztása transzport jelátvitel Milyen a membrán szerkezete? Milyen a membrán szerkezete? lipid kettısréteg, hidrofil/hidrofób részek

Zárójelentés. 1. Az immunológiai kihívás és az ösztrogén hatása a GnRH neuronok jelátvivő rendszerére

ÖSSZ-TARTALOM 1. Az alapok - 1. előadás 2. A jelutak komponensei 1. előadás 3. Főbb jelutak 2. előadás

Jelutak ÖSSZ TARTALOM. Jelutak. 1. a sejtkommunikáció alapjai

Átírás:

Részletes zárójelentés A T-sejt aktiváció/celluláris immunválasz szabályozása: membrán mikrodomén-függő immunmoduláció és az ösztrogén közvetített nemgenomiális hormonális hatások vizsgálata c. OTKA T49696 kutatási projekt eredményeiről. A projekt célkitűzéseivel összhangban, a megvalósult eredmények a következők: 1. A projekt támogatásával, az eredmények felhasználásával 2 PhD disszertáció került sikeres megvédésre (Detre Cynthia, Gombos Imre), ill. egy harmadik (Kiss Endre) is folyamatban van. A projekt megvalósításához további PhD hallgatókat (Balogh Andrea, Izsépi Emese) is bevontunk a tudományos munkába. 2. A projekt eredményeiből eddig 6 lektorált közleményt publikáltunk nemzetközi folyóiratban (összesített impakt faktor: 20.11). További 4 nemzetközi ill. hazai kongresszusi absztrakt anyaga folyamatos publikálás alatt áll. (Ezek közül a koleszterin-specifikus ellenanyagok biológiai aktivitásával kapcsolatos anyag - HIVinfekció gátlása - a Cell Mol Life Sci folyóirathoz már elküldésre került és további 2 közlemény beküldése várható rövid időn belül a 4. ill. 5. pont alatt összefoglalt eredményeinkből. ). 3. A ceramid-közvetített sejthalál/stressz szignálok immunmodulációs hatásmechanizmusának vizsgálata T sejteken. A T-sejt immunreceptorok (TCR) által közvetített, antigének által kiváltott szignálok integrálódhatnak az ugyanazon sejtet érő sejthalál vagy stressz szignálokkal. Ez a celluláris és a T sejt-függő humorális immunválaszt egyaránt érzékenyen befolyásolhatja. E hatások gyakran a plazma membránban felszabaduló ceramid lipid mediátorok által közvetítettek és a jel-integrációt követő sejtválaszt (sejthalál vagy csökkent aktiváció/túlélés), mint kimutattuk, a kiváltó stimulusok intenzitása és időbeli hossza szabja meg [1,2]. Ezen kísérletes eredményeink megerősítik a sejthalált aktiváló jelek rendszer-biológiai/bioinformatikai modellezésével [3] kapott eredményeket is, ami a jelpálya-integráció modellezésének fontosságára is felhívja a figyelmet. Természetesen a ceramidok által közvetített stressz/sejthalál jelek molekuláris mechanizmusának teljes megismeréséhez és az esetleges további célmolekulák mibenlétének tisztásához még további kísérletes kutatások is szükségesek. Megmutattuk továbbá, hogy a ceramid-mediált szabályozó hatások erősen sejttípus/érési stádium-függőek, legalábbis a limfoid sejtfejlődési vonalon belül [4]. A ceramidok lehetséges molekuláris célpontjai közül azonosítottuk a feszültség-vezérelt Kv1.3 K + ioncsatornát, valamint a Ca v 1.2 feszültség-függő Ca 2+ -csatorna-szerű fehérjét (VDCC-like protein), melynek kimutatása és azonosítása mrns és fehérje szinten csak nemrég történt meg limfocitákon, amit saját erednményeink is megerősítettek. Ezenkívül kimutattuk, hogy a ceramid dózisától függően szabályozza a T-sejtek c-flip (antiapoptotikus fehérje) szintjét [5]. Az eredményeink alapján alkotott T-sejt szignál integrációs modellt az 1. ábra mutatja be. 1

1.ábra A sejthalál/stressz és antigén-specifikus aktivációs szignálok integrációjának modellje T- sejteken. A ceramidok számos sejtfiziológiai történést képesek szabályozni, különböző molekulák funkciójának befolyásolásával (A). Saját eredményeink szerint a sejthalál receptorok stimulálására ill. egyéb stressz jelek hatására a membránban felszabaduló ceramidok magas dózis és hosszantartó stimulus esetén a T-sejtek apoptotikus programját indítják be. Ennek ingerküszöbe alatt ( 25 µm), vagy igen rövid ideig ( 10 perc) tartó erős stimulus esetén, a felszabaduló ceramidok gátolják az antigén-specifikus T-sejt aktiváció minden fázisát (B) és fokozzák az antiapoptotikus c-flip expresszióját, ami arra utal hogy ezen T-sejtek megmenekülhetnek az aktiváció indukált sejthaláltól (AICD) és így befolyásolhatják a mindenkoron rendelkezésre álló T-sejt készletet. (Az integráció attól is függ, hogy melyik szignál éri előbb a T-sejteket.) A T sejt aktiváció gátlásában jelentős szerepet játszik a csökkent kalcium szignál, melyet főként a ceramid Kv1.3 K + -ioncsatornákra és a kalcium influxban érintett Ca 2+ -csatornákra kifejtett gátló hatásának köszönhető. 2

4. Polarizált T-helper limfociták eltérő funkcionális válaszait meghatározó membrán faktorok azonosítása és jellemzése. A T-helper limfociták polarizáltságának tanulmányozására kidolgozott, in vitro differenciáltatott egér hibridóma modellrendszer (5 fenotípus és funkcionális citokinválasz szerint karakterizált sejtvonal) segítségével megállapítottuk, hogy a celluláris-humorális immunválasz egyensúlyt (mely több immunológiai kórképben igen fontos tényező) alapvetően befolyásoló differenciálódott T H 1 és T H 2 sejtek jelentős eltéréseket mutatnak egymással és a T H 0 prekurzor sejtekkel szemben a TCR-közvetített jelátvitel vonatkozásában (pl. TCR-stimulusra adott kalcium válasz vagy az aktivációindukált sejthalál, AICD, tulajdonságai): - A T H 1 sejtek sokkal elnyújtottabb és magasabb amplitudójú Ca 2+ -választ adtak a T-sejt aktiváció során mint a T H 2 és T H 0 sejtek. - Az AICD detektálására és összehasonlítására optimalizált 3 paraméteres apoptózis-panel (mitokondriális membránpotenciál, kaszpáz-aktiváció és DNS fragmentáció áramlási citofluorimetriás követése) segítségével azt figyeltük meg, hogy a T H 0 prekurzor sejtek AICD érzékenysége igen alacsony és az irodalom alapján vártakkal szemben a T H 2 sejtek AICD-érzékenysége kissé magasabbnak mutatkozott a T H 1 sejtekénél. Mindezen megfigyelések [6], melyek az aktuális T H 1-T H 2 egyensúly kialakulása szempontjából kritikusak lehetnek, feltehetően számos plazmamembránhoz kapcsolt faktor által is szabályozottak. Ilyenek lehetnek pl. eredményeink (ld. 2. ábra) szerint a következők: - A T H 1 sejtek lényegesen magasabb ganglozid (raft)-expressziós szintet mutatnak, mint a T H 0 sejtek és a T H 2 sejteké még ennél is alacsonyabb. - A TCR/CD3 komplex nyugvó T H sejteken leginkább a T H 1 sejteken raft-lokalizált, és aktivációt követően a raftokba történő toborzása is a T H 1 sejteken magasabb mint a T H 2 vagy T H 0 sejteken. - Bár a T H 2 sejteken valamivel magasabb expressziót mutat a Kv1.3 feszültségvezérelt K + ioncsatornák expressziója, de az inaktivációs állandó T H 1 sejteken alacsonyabbnak bizonyult, összhangban a megfigyelt kalcium válasz kinetikai tulajdonságaival. - A membrán raftok fehérje összetétele erőteljesen különbözik a T H 0, T H 1 és T H 2 sejteken: Így pl. az elfogadott GPI-horgonyzott raft-fehérje markerek tekintetében a CD55 és CD90 a T H 0 prekurzor sejteken kiemelkedően magas expressziót mutat, míg a differenciálódott T H 1 és T H 2 sejteken lényegesen alacsonyabbat. Ugyanakkor, a CD59 fehérje expressziója a T H 1 populációban kiemelkedően magas 3

Relative Fluorescence Mean (expression) 7 6 5 4 3 2 1 0 CD55 CD59 T H O T H 1 T H 2 T H O T H 1 T H 2 Relative Fluorescence Mean (expression) 300 250 200 150 100 50 0 CD90 T H O T H 1 T H 2 2. ábra A polarizált T H sejtek T-sejt aktivációra adott eltérő válaszai mögött található plazmamembránhoz köthető különbségek. A T-sejt aktivációban kritikusan érintett receptorok (pl. TCR/CD3 komplex, vagy kostimulációs molekulák és ioncsatorna fehérjék) eltérő lipid- és fehérje-mikrokörnyezettel találkoznak a differenciálódott T-sejtekben. (felső kép: eltérő raftmennyiség a differenciálódott TH sejtekben; középső kép: eltérő TCR (zöld)- raft (vörös) kolokalizáció a T H 1 és T H 2 sejtekben; alsó kép: a T sejteken lipid raft markerként ismert GPI-fehérjék jelentősen eltérő expressziót mutatnak a prekurzor ill. differenciálódott TH sejteken.) A TCR- vagy sejthalálreceptor közvetített jeátvitelt és az ioncsatornafehérjék molekuláris szintű válaszait is jelentősen befolyásolhatja a fehérjét aktuálisan körülvevő lipid- és raft-fehérje mikrokörnyezet valamint a raftok mennyisége. Eredményeink rámutatnak, hogy a T-sejt differenciálódás során számos membrán paraméter (raft-expresszió, raft-összetétel, ion csatorna expresszió/ aktivitás/szabályozás) jelentősen eltérő a T H 1 ill. T H 2 sejteken, mely érzékenyen szabályozhatja az egyes citokin gének expresszióját, a sejthalál-sejtaktiváció egyensúlyt és ezen keresztül a T H 1/T H 2 sejtarányt is [6]. 4

5. Az E2 ösztrogén steroid hormon gyors, nem-genomiális membránhatásai limfocitákon. A limfocita membránok mikrodoménszerkezete érzékeny lehet egyéb steroid típusú molekulákra is, így pl. a 17-β-ösztradiol szex hormonra, melyet a neuronok termelnek és eljuthatnak az immunválasz szervi helyszíneire. Így, tanulmányoztuk, hogy a nőknél megfigyelt (és feltehetően ösztrogén-függést mutató) magasabb arányú autoimmunitás (pl. SLE, RA) mögött felfedezhetők-e eddig ismeretlen szabályozó mechanizmusok. Kimutattuk, hogy az ösztrogén hormon (17-β-ösztradiol; E2) jelentős primer, gyors és nem-genomiális hatásokat képes kiváltani B- és T-limfocitákon, mégpedig differenciált módon. Ilyenek többek között: - a limfociták plazmamembrán fluiditásának ( lipid csomagoltságának ) módosítása - a gyors és oszcilláló kalcium jelek lép T sejteken és T sejtvonalakon, melyek sem a lép eredetű B sejteken, sem B sejtvonalakon nem figyelhetők meg - a membrán impermeábilis E2-ösztradiol-BSA komplex konfokális mikroszkópiás és áramlási citofluorimetriás vizsgálataink szerint a B- ill. T-limfociták sejtmembránjához egyaránt kötődik, mégpedig membránreceptor jelenlétére utaló módon (ld. 3. ábra) - mind az E2 és az E2-BSA képes a gyors ErK és Akt foszforilációciós folyamatokat szelektíven kiváltani ill. Befolyásolni, ill. A T sejteken calcium választ indukálni. - Az E2 képes továbbá az NFκB nukleáris transzlokációját kiváltani a limfocitákban Ezen túlmenően kimutattuk in vivo egér modellrendszerben hogy az E2 ösztrogén fokozni képes a T-sejt függő antitesttermelést, míg a T-sejt független ellenanyagtermelést nem befolyásolja [7,8]. A: ERα ERβ Aa ERα ERβ T limfociták (lép) B limfociták (lép) (anti-er:zöld; CTX-B:vörös; Draq5/sejtmag:kék) 5

B: E2-BSA-FITC, 15 perc BSA-FITC, 15 perc E2-BSA-FITC anti-b220 C: 6

average of normalized fluorescence intensity D: 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 070314 lép+100nm E2 1 N=58 0,0 0 100 200 300 400 time (sec) Spleen cells normalized fluorescence intensity 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 070314 lép+100nm E2 1 0,0 0 100 200 300 400 time (sec) B cells T cells average of normalized fluorescence intensity 1,5 1,0 0,5 080327 lépb-ca,100nm E2,ionomicin (N=15) 100nM 0,0 0 200 400 600 800 time (sec) ionomyc average of normalized fluorescence intensity 1,5 1,0 0,5 080711 lépt-ca,100nm E2,ionomicin (n=54) 100nM ionomyc 0,0 0 100 200 300 400 500 600 time (sec) average of normalized fluorescence intensity 2,0 1,5 1,0 0,5 080404 lépb-ca,100nm E2-BSA,ionomicin (n=26) ionomyc 0,0 0 100 200 300 400 500 600 700 time (sec) average of normalized fluorescence intensity 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 080711 lépt-ca,100nm E2-BSA,ionomicin (N=55) E2- E2- ionomyc 0,0 0 200 400 600 800 1000 1200 time (sec) 7

E: 3. ábra Ösztrogén receptorok és jelátvitel T és B limfocitákon. Mind a T ill. B sejtek expresszálnak funkcionálisan aktív klasszikus, citoplazmatikus ERα receptort, míg ERβ-t egyik sem (A). A T és B sejtek felszínén egyaránt kimutattunk membrán receptort, melyre a membránimpermeábilis E2-BSA-FITC complex specifikus kötődése (B) utal (itt a kontroll a BSA-FITC volt). Az E2 ill. E2-BSA egyaránt gyors Erk és Akt foszforilációt indukál (C), kalciumválaszt azonban csak a T sejteken(d: egyedi sejtválasz konfokális mikroszkópiás regisztrálása Fluo-4 indikátort alkalmazva). Az E2 továbbá gyors és jelentős mértékű NFκB magi transzlokációt is indukál (E). Vizsgálván, hogy ezen hatások a klasszikus citoplazmatikus ERα vagy ERβ receptorokon keresztül, vagy valamilyen, ettől független, gyors, membránhatáson keresztül valósulnak meg, megállapítottuk, hogy az egér lép limfociták (B ill. T sejtek) egyaránt expresszálják a funkcionálisan aktív ERα-t, míg az ERβ-t nem. Kimutattuk azt is, hogy mindkét limfocita típus képes az E2 ösztrogén sejtfelszíni kötésére, egy eddig még nem azonosított membránreceptoron keresztül. A B sejteken a kalciumválasz hiánya arra utal, hogy itt a membrán receptorok jelátvitel szempontjából nem tekinthetők teljesen aktívnak. Eredményeink szerint az E2 ösztrogén hormon képes az adaptív immunválasz szelektív modulációjára gyors, nem-genomiális, eddig nem azonosított membrán receptoron keresztüli jelek továbbítása révén, főként a T-sejt függő antitesttermelés befolyásolásán keresztül. (Az eredmények alapján már elkészült közlemény [8] hamarosan beküldésre kerül) 6. A limfoid sejtek plazmamembránjának leképezése: a mikrodomének összetételének és lipid-struktúrájának elemzése: A projekt támogatásával sikerült egy előző OTKA támogatás segítségével kifejlesztett új mikroszkópiás leképezési módszert (differenciálpolarizációs konfokális mikroszkópia, DP-LSM) alkalmaznunk limfocita sejteken, mely lehetőséget adott a lipid markerek membráneloszlásának dinamikus vizsgálatára [10]. A lipid raft mikrodomének konfokális mikroszkópiás kolokalizáció és FRET analízisével, valamint proteomikai vizsgálatával [10,11] sikerült újabb bizonyítékokat nyerni a limfoid sejtek plazmamembránjában levő mikrodomének (lipid tutajok) diverz fehérjeösszetételére nézve. 8

7. Új, IgG3 típusú koleszterin-specifikus monoklonális elleanyagaink karakterizálása, diagnosztikai hasznosíthatóságának és biológiai aktivitásának (pl. immunmoduláció) vizsgálata. A koleszterinben gazdag liposzómákkal történő immunizálással előállított monoklonális IgG3 antitestek karakterizálása megmutatta, hogy ezen ellenanyagok (AC1, AC8) magas specificitást mutatnak koleszterinre ill. néhány egyéb 3-β-OH-t tartalmazó steroid természetű lipidre, ugyanakkor nem keresztreagálnak egyéb lipid molekulákkal [9]. Reagálnak viszont lipoproteinekkel (LDL, HDL, VLDL). Gyenge, de szelektív kötődésük mellett erős kolokalizációt mutattak mind limfoid, mind monocita-makrofág sejteken a lipid raftok fehérje és lipid természetű markereivel egyaránt [9,10,12]. Mindezen tulajdonságok alapján elleananyagaink az in vitro koleszterin diagnosztikában illetve a celluláris immuncitokémiai jelölés során mint membrán raft vagy intracelluláris koleszterin markerként egyaránt jó eséllyel jöhetnek szóba. Ellenanyagaink kommercializálása folyamatban van, több céggel (pl. Axxora GmbH, Exbio Ltd.) is folytatunk tárgyalásokat. Mindamellett, hogy ellenanyagaink igen jó diagnosztikai és celluláris marker tulajdonságokkal rendelkeznek, a legérdekesebb tény az, hogy mit tudunk meg rajtuk keresztül az egészséges emberek szérumában is detektálható koleszterin-specifikus ellenanyagok fiziológiás szerepéről, amely eddig teljesen ismeretlen. Így célul tűztük ki az AC1 és AC8 antitestek biológiai aktivitásának vizsgálatát is. Eddig koleszterinspecifikus antitestjeink (AC1,AC8) esetében három lényeges effektust sikerült találnunk: - az antigénbemutató sejteken kötődve, fokozzák a T-helper limfociták felé történő antigénbemutatás hatékonyságát [12] - fagocitáló makrofág sejteken kötődve, fokozzák a makropinocitózis és sejtfagocitózis hatékonyságát [12] - moncita-makrofág sejtekhez ill. T helper sejtekhez kötődve átrendezik azok membrán mikrodomén szerkezetét és gátolják a HIV infekciót és az in vitro vírustermelést Kiindulva ezen megfigyelésekből és abból a ma már széles körben elfogadott tényből, hogy a HIV vírus sejtekhez történő asszociációja, internalizációja és vírus bimbózása (replikációt követően) egyaránt a lipid raft membrán mikrodomének által közvetített, részleteiben megvizsgáltuk, hogy az általunk előállított AC1 és AC8 koleszterinspecifikus ellenanyagok hogyan befolyásolják a target sejtek felszínén a HIV receptor (CD4) és a koreceptor (pl. CXCR4) membrán-eloszlását, raft-lokalizációját és laterális mobilitását. Ugyancsak megvizsgáltuk, hogy ellenanyagaink képesek-e befolyásolni a HIV-fertőzést és termelést primer monocita eredetű makrofágokban ill. T sejtekben (4. ábra). 9

4. ábra Az új koleszterin specifikus IgG ellenanyagok gátolják a HIV-fertőzést és in vitro vírustermelést T- és monocita-makrofág sejteken. A célsejtek anti-koleszterin IgG-vel (ACHA: AC1 vagy AC8) történő előinkubálása mindkét sejttípus és vírustörzs esetén jelentős, dózisfüggő gátlást eredményez az in vitro tenyészetben mért vírustermelésben (felső ábra: B, E csoportok), ugyanakkor a vírus ACHA-val történő előinkubálása a fertőzést megelőzően nem okoz szignifikáns gátlást (felső ábra: C, F csoportok). Az ellenanyag gátló hatása nem a vírusreceptorok maszkírozásának köszönhető, mivel azok ellenanyaggal történő jelölhetősége nem változik meg (Jobb alsó ábra: A panel). Jelentősen megváltozik AC8 10

kezelés hatására viszont a receptorok és a lipid raftok kolokalizációs mintázata (kezeletlen sejtek: Bal oldali ábra; AC8 kezelt sejtek: Jobboldali ábra B panel). Emellett az AC8 és AC1 megnövelik a lipid raftok átlagos méretét (mikroaggregáció) és lecsökkentik a CXCR4 kemokinreceptor laterális mobilitását (jobb alsó ábra C panel). Eredményeink azt mutatják, hogy az AC1 és AC8 koleszterin-specifikus IgG antitestek képesek in vitro a monocita-makrofág és T sejtek HIV infekciójának ill. HIV termelésének jelentős gátlására, mely mögött vizsgálataink eredményei szerint elsősorban a célsejtek plazmamembránjának (lipid tutajok, CD4 HIV receptor, CXCR4 koreceptor) koleszterin-specifikus ellenanyag általi átrendeződése áll [13, 14]. Eredményeinkre alapozott modellünk szerint az ACHA ellenanyagok a célsejtekhez kötődve hasonló változásokat idéznek elő a sejtfelszín molekuláris topológiájában mint a vírus burok Gp41 és Gp120 fehérjekomponensei a receptor (CD4)-kötést követő membrán-attachment során. Ez pedig feltehetően olyan térbeli viszonyokat teremt, mely megakadályozza a vírus több ponton, multimolekuláris kapcsolatok révén kialakuló rögzülését a fúziót és internalizációt megelőzően. Modellünk még további megerősítő kutatásokra vár, de eddigi eredményeink igen biztatóak egy újabb lehetséges terápiás komponens/eljárás fejlesztésének irányába is. A koleszterin anyagcserezavarok és a T-sejtes immunstatus összefüggéseinek vizsgálatára kidolgoztunk és beállítottunk egy multiparaméteres (fenotípus/citokin termelés/aktiválásra adott sejtválasz monitorozásán alapuló) tesztrendszert, mely alkalmas az egészséges ill. koleszterin-anyagcsere zavarokban szenvedő (pl. hiperkoleszterinémiás) egyedek esetén a megváltozott immunstatus detektálására. Ezen protokoll a perifériás vérmintákból a T-sejtek (Rosette-Sep*-el történő) szeparálásán alapul, majd ezt a T-sejt populációk fenotípus-analízise ill. TCR stimulációra adott válaszainak monitorozása követi (CD3/CD4+%; membrán-koleszterin és GM 1 gangliozid-szint - a projekt keretében jellemzett AC8 koleszterin-specifikus antitesttel ill. fluoreszcens cholera-toxin B-vel mérve; a T-sejt aktiváció szintje az aktivációs CD69 ill. CD25 (IL-2Rα) expresszióján keresztül mérve; valamint a TH1 és TH2 alpopulációk az IL-18R ill. az ST2-ligandum expressziós szintjén keresztül mérve; a TCR aktiválásra adott kalcium válasz FLUO-4 indikátorral mikroplate-leolvasóval mérve). Bár a technikai nehézségek (betegbeválasztás problémái, a jelenlegi klinikai viszonyok) miatt ezen programpontot nem sikerült időben eljuttatni a konkluzív állapotba, az eddigi értékelhető eredmények (kontroll: n=4, hiperkol. beteg: n=7) alapján kimondhatjuk, hogy az extrém magas szérum koleszterin szinttel rendelkező egyedek membrán-koleszterin és GM1-gangliozid szintje szignifikánsan magasabb az egészséges (kontroll) egyedekénél, valamint a T H populáción belüli T H 1-specifikus expressziós szintek (pl. IL-18R-pozitivitás) is magasabbak ezen egyedeknél. Természetesen a megfogalmazott célok eléréséhez még a statisztika további javítása és további paraméterek bevezetése szolgáltathatna olyan eredményeket, melyek a koleszterin anyagcsere-zavarok és a T sejtes immunstatus összefüggéseit megbízhatóan feltárhatnák. (A protokoll.pdf formátumban a projekt eredményeitől függetlenül az érdeklődők rendelkezésére áll a http:// immunologia.elte.hu honlapon link formájában, a témavezető tudományos programja alatt) 11

REFERENCIA: (A T49696 OTKA támogatás segítségével publikált tudományos közlemények és kongresszusi absztraktok listája ) [1] Detre C, Kiss E, Varga Z, Ludányi K, Pászty K, Enyedi Á, Kövesdi D, Panyi G, Rajnavölgyi É, Matkó J: Death or survival: Membrane ceramide controls the fate and activation of antigen-specific T cells depending on signal strength and duration. Cellular Signalling 2006. 18:294-306. [2] Gombos I, Kiss E, Detre C, László G, Matkó J: Cholesterol and sphingolipids as lipid organizers of the immune cells plasma membrane: Impact on the functions of MHC molecules, effector T-lymphocytes and T-cell death. Immunology Letters 2006. 104:59-69. [3]* M. Bentele, I. Lavrik, M. Ulrich, S. Stößer, D.W. Heermann, H. Kalthoff, P.H. Krammer, R. Eils: Mathematical modeling reveals threshold mechanism in CD95-induced apoptosis. J Cell Biol. 2004. 166(6): 839 851 * Referencia [1-2] höz [4] Kiss E, Sármay G, Matkó J: Ceramide-modulation of antigen-triggered Ca 2+ -signals and cell fate: diversity in the responses of various immunocytes. Annals of New York Academy of Sciences 2006. 1090: 161-167. [5] Kiss E, Detre C, Matko J: Complexity of ceramide signals and their impact on life or death of lymphocytes: a fluorescence flow- and image cytometric analysis. 10 th International Conference on Methods and Applications of Fluorescence (MAF), Salzburg, September, 2007 [6] Izsepi E, Balogh A, Himer L, Latos H, Hajdu P, Panyi G, Laszlo G, Matko J: Th cell polarization: Studies on the molecular background in a murine model system. 14 th EFIS-EJI Symposium on Signals and Signal Processing in the Immune System, Balatonöszöd, September, 2007. [7] Ádori M, Barad Zs, Kiss E, Kiszely E, Schneider A, Barabás K, Kövesdi D, Matkó J, Ábrahám I, Sármay G: Az ösztrogén gyors, nem-genomiális aktivációs jeleket indukál T és B sejtekben és fokozza a T-dependens antigén hatására aktiválódott ellenanyagtermelést. 38 th Membrán-Transzport Konferencia, Május 20-23. Sümeg, Hungary, 2008 [8] Mónika Ádori, Zsuzsanna Barad, Endre Kiss, Edda Kiszely, Andrea Schneider, Klaudia Barabás, Erna Six, Dorottya Kövesdi, János Matkó, István Ábrahám, Gabriella Sármay: Estrogen augments the T cell-dependent humoral immune response: rapid non-genomial effects on B and T-cells. 2008. (közlésre előkészítve) [9] Biro A, Cervenak L, Balogh A, Lőrincz A, Uray K, Horváth A, Romics L, Matkó J, Füst G, László G: Novel anti-cholesterol monoclonal immunoglobulin G antibodies as probes and potential modulators of raft-dependent immune functions, J. Lipid Res. 2007. 48: 19-29. [10] Gombos I, Steinbach G, Pomozi I, Balogh A, Vámosi Gy, Gansen A, Laszlo G, Garab Gy, Matkó J: Some new faces of membrane microdomains: A complex confocal, differential polarization and FCS imaging on live immune cells, Cytometry 2008. 73A: 220-229. 12

[11] Kiss E, Nagy P, Balogh A, Szöllősi J, Matkó J: Cytometry of raft and caveola membrane microdomains: from flow and imaging techniques to high throughput screening assays, Cytometry 2008. 73A: 599-614. [12] Balogh A, Lőrincz A, László G, Matkó J: Anti-cholesterol IgG antibodies: Novel probes and modulators of cholesterol-rich membrane microdomains. XXIV International Congress of ISAC (International Society for Advancement of Cytometry), May 17-21, Budapest, Hungary, 2008. [13] Balogh A, Beck Z, Mocsár G, László G, Füst G, Matkó J: Cholesterol-specific monoclonal IgG antibodies inhibit in vitro HIV production by remodeling plasma membrane of target cells. Magyar Immunológiai Társaság XXXVII Kongresszusa, Budapest, 2008. [14] Zoltán Beck, Andrea Balogh, Andrea Kis, Adrienn Bíró, Gloria László, László Cervenak, Gábor Mocsár, György Vámosi, George Füst, János Matkó: Cholesterol-specific monoclonal IgG antibodies remodel plasma membrane of target cells and inhibit in vitro HIV production. Cell Mol Life Sci 2008. (submitted) 13