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Delineation of the cellular responses to MDA-modified proteins in macrophages
Gerald Haas
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Betreuer*in
Tim Skern
DOI
10.25365/thesis.15261
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30403.51733.818364-3
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Malondialdehyd (MDA) ist ein hochreaktives Aldehyd, das während der Peroxidation von Lipi-den (Fettsäuren) produziert wird. Es reagiert sofort mit Acetaldehyd und freien Aminogruppen und bildet dabei eine Reihe verschiedener chemischer Strukturen (Epitope). Ein sehr häufig ge-bildetes Epitop ist das Malondialdehyd-Acetaldehyd-Addukt (MAA). Dieses bezeichnet vorran-gig eine Ring-Struktur namens 4-methyl-1,4-dihydropyridine-3,5-dicarbaldehyde (MDHDC). MAA Epitope findet man an der Oberfläche von apoptotischen und nekrotischen Zellen, sowie an der Oberfläche von Mikropartikeln.
In dieser Master Thesis zeigen wir, dass eine Stimulation mit MAA schon nach kurzer Zeit Makrophagen und Monozyten zur Sekretion von inflammatorischen Chemokinen veranlasst. Unsere Resultate weisen darauf hin, dass Macrophagen MAA mittels TLR2 und TLR4 erkennen. CD14 scheint dabei ebenso eine wichtige Funktion zu erfüllen. Weiters zeigen wir mittels in vitro Bindungsstudien, dass MAA an TLR2 bindet. Überraschenderweise fanden wir auch her-aus, dass MAA an TREM1 bindet. Bisher ist kein TREM1 Ligand bekannt, daher ist MAA der erste nachgewiesene, direkte Interaktionspartner.
Wir zeigen, dass nach Bindung an diese Pattern-Recognition-Rezeptoren (PRRs) MAPK-pathways hochreguliert werden. Eine Stimulation mit MAA führte zu einer erhöhten Phosphory-lierung von ERK1/2. Inhibition von ERK mit einem künstlichen Inhibitor führte zu einer redu-zierten Sekretion von Chemokinen nach MAA-BSA Stimulation.
Zusammenfassend, beschreiben wir ein neues damage-associated-molecular-pattern (DAMP), welches in vielen Krankheitsbildern vorkommt. Ein besseres Verständnis, von den von MAA ausgelösten Immunreaktionen, könnte in Zukunft zu einer besseren Behandlung von Krankhei-ten führen, in denen MAA eine wichtige Rolle spielt.
Abstract
(Englisch)
Malondialdehyde (MDA) per se is a highly reactive aldehyde generated during lipid breakdown that forms adducts on amino groups. One of the main generated adducts is the Malondialdehyde-acetaldehyde-adduct, further named MAA. MAA mainly consists of the ring structure 4-methyl-1,4-dihydropyridine-3,5-dicarbaldehyde (MDHDC). These epitopes are found on the surface of apoptotic and necrotic cells and on the surface of apoptotic blebs (microparticles) and accumu-late in many diseases, such as atherosclerosis.
We show that MAA causes a fast and complex inflammatory response in vitro and in vivo. Macrophages and monocytes immediately respond to this epitope by secreting various pro-inflammatory chemokines. The recognition of MAA by macrophages involves the pattern-recognition-receptors (PRRs) TLR4 and TLR2. Additionally, CD14 is crucial for eliciting a re-sponse to MAA. Conducted binding assays prove a direct binding of MAA to TLR2 as well as to TREM1. Moreover, competition assays suggest a role for scavenger receptor A (SR-A) in MAA-signalling.
We show that stimulation with MAA-BSA leads to an upregulation of MAPK pathways on the genomic level. Specifically, ERK1/2 is phosphorylated in response to MAA-BSA treatment. Using an ERK-specific inhibitor, we show that the response to MAA-BSA is ERK-dependent.
Taken together we present evidence that MAA represents a novel damage-associated-molecular-pattern (DAMP) which is abundant in inflammatory conditions and diseases associated with it. A better understanding of MAA signalling could identify novel therapeutical targets and thereby lead to a better treatment of these diseases.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Malondialdehyde MDA Toll like receptors pattern recognition receptors oxidative stress innate immunity
Schlagwörter
(Deutsch)
Malondialdehyd MDA TLR PRR oxidativer Stress angeborene Immunabwehr
Autor*innen
Gerald Haas
Haupttitel (Englisch)
Delineation of the cellular responses to MDA-modified proteins in macrophages
Paralleltitel (Deutsch)
Die Charakterisierung der zellulären Antwort auf MDA modifizierte Proteine in Makrophagen
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
69 S. : graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Tim Skern
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC09411300
Utheses ID
13693
Studienkennzahl
UA | 066 | 834 | |