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Cell death in viral encephalitis diseases
Susanne Laukoter
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Betreuer*in
Jan Bauer
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
DOI
10.25365/thesis.17178
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30481.99795.279254-8
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Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Progressive multifokale Leukoenzephalopathie (PML) ist eine Virus-induzierte Erkrankung, die vor allem zu einer Schädigung des Zentralnervensystems führt. Durch diese Virusinfektion, die von einem Polyomavirus namens JC-Virus (John Cunningham) ausgeht, sterben die Oligodendrozyten in der weißen Substanz ab, wobei demyelinisierende Läsionen im Gehirn entstehen. Welcher Mechanismus zum Tod der Oligodendrozyten führt und somit hinter der Entstehung der Läsionen steht, ist bisher ungeklärt. Es ist allerdings bekannt, dass Patienten aufgrund des Krankheitsbildes von PML an einer Entzündung des Gehirns leiden. Diese Entzündung äußert sich darin, dass aktivierte CD8+ zytotoxische T-Lymphozyten in die weiße Substanz einwandern und dort möglicherweise Granzym B freisetzen, welches zur Aktivierung des Apoptosewegs führen kann. Um genauere Informationen über den Zusammenhang von Entzündungsreaktion und Oligodendrozytentod zu erfahren, wurden in dieser Arbeit histochemische und immunhistochemische Färbungen durchgeführt. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Immunantwort bei dieser Krankheit eine geringe Rolle spielt. Weiters wurden keine Indizien gefunden, die dafür sprechen, dass die Oligodendrozyten durch die Einleitung von Apoptose sterben. Aufgrund dieser Beobachtungen wurde nach anderen Zelltodwegen gesucht, die eine mögliche Rolle bei dieser Krankheit spielen könnten. Interessanterweise konnten die zentralen Ereignisse, die im erst kürzlich entdeckten Zelltodmechanismus namens Parthanatos auftreten, auch in den virusinfizierten Oligodendrozyten gefunden werden. Diese Ereignisse sind die Anlagerung von poly(ADP-Ribose) (PAR) im Cytosol, sowie der Transfer vom Apoptose-induzierenden Faktor (AIF) aus den Mitochondrien in den Zellkern. Im Zellkern kann AIF DNA-Fragmentierung auslösen, welche schließlich zum Zelltod führt. Um die Ergebnisse aus den Experimenten der PML-Proben mit anderen Virusenzephalitiden vergleichen zu können, wurden die gleichen Färbungen auch auf Proben aus Herpes simplex Virusenzephalitis (HSV) und Zytomegalovirusenzephalitis (CMV) wiederholt. Dabei wurde beobachtet, dass bei den HSV-Enzephalitiden sowie bei den CMV-Enzephalitiden das Immunsystem und dessen Aktivierung eine größere Rolle spielt als bei den PML-Fällen. Des Weiteren wurden bei HSV-Enzephalitis und bei CMV-Enzephalitis keine Anzeichen dafür gefunden, dass in diesen Erkrankungen Parthanatos als Zelltodmechanismus aktiviert wird. Mit diesen Ergebnissen konnte eine Erklärung für den Zelltod der Virus-infizierten Oligodendrozyten gefunden werden und es wurde gezeigt, dass unterschiedliche Mechanismen hinter der Entstehung des Schadens im Gehirn in den verschieden Virusencephalitiden stehen.
Abstract
(Englisch)
Progressive multifocal leukoencephalopathy (PML) is a demyelinating disease of the central nervous system resulting from a viral infection. JC virus (John Cunningham) is known to cause the demyelinating lesions in the white matter, but how oligodendrocyte death is really initiated during disease course is still under question. Besides the demyelination pathology, inflammation can be detected in the brain parenchyma of PML-patients. Though it is not established how the immune response including both activation of CD8+ cytotoxic T-lymphocytes and granzyme B release is involved in the pathogenesis. Therefore histochemical and immunohistochemical experiments were performed in order to get a better insight. The results of the investigations showed that the immune response is playing a minor role in PML and that hence induction of oligodendrocyte death is not likely to be initiated by to granzyme B release. In fact, no evidence was found that apoptosis is the deathly mechanism causing oligodendrocyte death. Therefore, other death inducing pathways were checked that would possibly give an explanation how CNS damage is caused. It was found that the key events of parthanatos, a rather recently described mechanism, were also detectable in the JC virus infected oligodendrocytes. These events included accumulation of poly(ADP-ribose) (PAR) in the cytosol and translocation of apoptosis inducing factor (AIF) out of the mitochondria into the nucleus, where it is capable of inducing DNA-fragmentation leading to cell death. In order to compare the results to other viral encephalitis diseases the same experiments performed on the PML-samples were also repeated on herpes simplex virus (HSV) encephalitis samples and cytomegalovirus (CMV) encephalitis samples. Interestingly, differences were found when comparing PML to HSV encephalitis and CMV encephalitis. In the latter ones the immune response seems to be more central and apoptosis was found to be the cell death inducing pathway and leading to CNS damage in those diseases.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
dell death viral encephalitis
Schlagwörter
(Deutsch)
Zelltod Virusencephalitis
Autor*innen
Susanne Laukoter
Haupttitel (Englisch)
Cell death in viral encephalitis diseases
Paralleltitel (Deutsch)
Zelltod bei Virus Encephalitiden
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
75 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Jan Bauer
Klassifikationen
44 Medizin > 44.45 Immunologie ,
44 Medizin > 44.90 Neurologie
AC Nummer
AC09559706
Utheses ID
15395
Studienkennzahl
UA | 490 | | |
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