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The role of MAPK pathways in in vitro maturation of dendritic cells, cultured from patients' peripheral blood-monocytes
Marianne Raith
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Cristina Rubiolo
DOI
10.25365/thesis.212
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29832.10349.560253-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit war die Untersuchung der Aufgabe der bekannten MAPK (ERK, JNK und p38) in der Transdifferenzierung von Monozyten zu dendritischen Zellen (MoDCs) und dem folgenden Reifungsprozess mit der Antigenpräsentation in Primärkulturen von humanen Zellen. Dendritische Zellen (DCs) spielen eine entscheidende Rolle in der Antigenpräsentation bei der Immunantwort gegen verschiedene Pathogene, sowie in der Aktivierung von CD8+ und CD4+ T-Zellen gegen Krebs. Es wurde gezeigt, dass Patienten mit verschiedenen Tumoren ein gemeinsames Merkmal zeigen: eine verringerte Anzahl von MoDCs, die einen unreiferen Phänotyp aufweisen. Anhand dieser Tatsache untersuchten wir MoDCs von verschiedenen Kontrollpersonen und Krebspatienten, um mögliche Unterschiede zu finden. Aufgrund unserer Ergebnisse und wahrscheinlich wegen der Kulturbedingungen in vitro - die festgelegt wurden, um auch bei Tumorpatienten einen normalen Reifungsprozess der MoDCs zu induzieren - konnten wir nach Inkubation mit den verschiedenen MAPK-Inhibitoren keine überzeugenden Unterschiede in Zellen von gesunden Kontrollpersonen und von Krebspatienten entdecken.
Andererseits konnten wir ein interessantes, personenabhängiges Muster von Effekten für jeden Inhibitor bei wenigstens einem der analysierten Parameter zeigen.
Das Beeindruckenste ist, dass alle drei MAPK für die Differenzierung von humanen DCs aus Monozyten erforderlich sind. Die Proliferations-Kinase ERK wird in diesem speziellen Fall gemeinsam mit den Kinasen JNK und p38 zur Induktion der Reifung von DCs benötigt. Wir beobachteten auch, dass die Inhibierung der untersuchten Kinasen starke Effekte auf die Morphologie der „reifen Zellen“ hatte. Diese konnten nicht mehr adhärent wachsen und behielten somit ihren „unreifen“ Phänotyp, welcher sich durch eine runde Form der Zellen und einem Verlust der Anhaftung auszeichnet. Solch eine Morphologie scheint der maßgeblichste, aber nicht der einzige, Grund für die beeinträchtigte Funktionalität dieser Zellen zu sein. Tatsächlich bewerkstelligen ERK, JNK und p38 die Induktion und Aufrechterhaltung der phänotypischen und funktionellen Reifung von humanen DCs über positive Feedback-Loops.
Weitere Studien sind erforderlich, um die involvierten Mechanismen im Detail zu untersuchen.
Abstract
(Englisch)
This thesis aims to investigate the role of the most known MAPKs, i.e. ERK, JNK and p38 during the transformation of monocytes into dendritic cells (moDCs) and their subsequent maturation process, including antigen presentation in human-derived primary cultures. DCs play a crucial role in the antigen presentation during the immune response against different pathogens as well as in the activation of both CD8+ and CD4+ T-cells against cancer. In this particular case, it has been reported that patients suffering from different tumours show a common feature: a decreased number of moDCs, which bear a more immature phenotype. On these bases, we analysed moDCs derived both from healthy controls and cancer patients, in order to evaluate the eventual differences. According to our results and possibly due to the in vitro culture conditions, set to induce a normal maturation pathway in tumour patients’ derived moDCs, the response to the incubation in presence of selective MAPK inhibitors did not show paramount differences between cells derived from the healthy controls or from cancer patients. On the other site, we could show an interesting individual-dependent pattern of effects for each inhibitor, according to at least one of the analysed parameters.
The most striking finding is that all the three MAPKs are required for the differentiation of human DCs from monocytes. Indeed, also the normal pro-proliferative kinase, ERK, in this specific case, is rather required to induce DC maturation, along with JNK and p38.
We observed as well that the inhibition of all the analysed kinases caused strong effects on the morphology of the “mature cells”, which were not able to become adherent and kept their “immature” phenotype, i.e. round shape and loss of adherence. Such morphology appeared to be the most relevant cause of the impaired functionality of these cells, although not the only one. Indeed, ERK, JNK and p38 seem to work through positive feedback loops in order to induce and maintain human DC differentiation, in both phenotype and functionality.
Further studies are required in order to investigate in details the mechanisms involved.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
dendritic cells (DCs) in vitro maturation differentiation cancer therapy
Schlagwörter
(Deutsch)
Dendritische Zellen (DZ) MAPK Signalwege In vitro Reifung Differenzierung Krebstherapie
Autor*innen
Marianne Raith
Haupttitel (Englisch)
The role of MAPK pathways in in vitro maturation of dendritic cells, cultured from patients' peripheral blood-monocytes
Paralleltitel (Deutsch)
Die Rolle der MAPK Signalwege in in vitro Reifung von dendritischen Zellen, kultiviert aus peripheren Blut-Monozyten von Patienten
Publikationsjahr
2007
Umfangsangabe
71 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Wolfgang Schneider
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC06772165
Utheses ID
129
Studienkennzahl
UA | 490 | | |