Splenic antigen presenting cells and their role in shaping the immune response

Zietara, Natalia

Antigenpräsentierende Zellen (APCs) gehören zu den wichtigsten Zelltypen des Immunsystems. Sie spielen eine zentrale Rolle beim Initiieren adaptiver Immunantworten aber auch beim Erhalt von Toleranz und Gewebehomöostase. Die Regulation der Funktionen von APCs ist daher ein extrem wichtiger Aspekt beim Verständnis von Immunreaktionen. Diese Arbeit zeigt Antworten auf die Fragen wie einzelne Moleküle, Zellpopulationen und auch deren anatomische Lokalisation den Charakter einer Immunantwort und damit deren Resultat beeinflussen kann. Typ I Interferone sind essentielle Faktoren für eine korrekte Präsentation von Antigenen und die Aktivierung von T-Zellen durch konventionelle Dendritische Zellen (DCs) im „steady state“. Ohne Typ I Interferon sind Proteine der HSP70 Familie herunter reguliert, die sonst Antigene für die Präsentation auf MHC I und MHC II stabilisieren. Auch T-und B-Zellen haben einen großen Einfluss auf DCs. DCs, die aus Mäusen ohne T- und B-Zellen isoliert wurden können nur eingeschränkt Antigene präsentieren. Schließlich können B-Zellen der Marginalzone aufgrund Ihrer anatomischen Lokalisation und der hohen Expression von CD1d sehr effizient NKT-Zellen aktivieren. Interessanterweise polarisieren Marginalzonen B-Zellen im Gegensatz zu DCs NKT-Zellen in Richtung einer TH2 Immunantwort. Zusammengenommen beschreibt diese Arbeit die Regulation der Antigenpräsentation von Milz-DCs unter homöostatischen Bedingungen. Es wird deutlich, dass dieser Vorgang sehr empfindlich auf verschiedene Einflüsse reagiert. Die hier gewonnenen Erkenntnisse tragen zum besseren Verständnis der Initiation von TH1 und TH2-Antworten bei.

Antigen presenting cells (APCs) represent one of the most important cell types of the immune system. They are crucial for the initiation of protective adaptive immune response as well as for maintenance of tolerogenic conditions and tissue homeostasis. Therefore, how the function of APCs is regulated represents extremely important aspect in understanding the decisions made during immune response. The work presented here addressed the questions how single molecules, cellular composition of the spleen and particular anatomical location influence the character and outcome of immune response. The obtained results show that IFN-ß and type I IFNs signaling are essential factors for proper antigen presentation and T cell activation by splenic conventional dendritic cells (DCs) in steady state. Absence of IFN-ß leads to down-regulation of members of Hsp70 family in splenic DCs, which serve as molecular chaperones during antigen presentation via both MHC I and MHC II. Furthermore presented data show that absence of T and B cells has important implications on character and function of splenic DCs. Namely, DCs isolated from T and B cell deficient mice are impaired in presentation of soluble antigen. Finally particular anatomical location and high expression of CD1d on the surface of marginal zone (MZ) B cells enable them to be very efficient activators of NKT cells in vitro and in vivo. Interestingly, stimulation of NKT cells by MZ B cells lead to exclusive production of IL-4 in contrast to DCs. Taken together these work show how the antigen presentation by splenic DCs is regulated in homeostatic conditions. Importantly, it reveals the sensitivity of this process and may contribute to a deeper understanding of the initiation of the TH1 versus TH2 bias.

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Zietara, Natalia: Splenic antigen presenting cells and their role in shaping the immune response. 2010.

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