Neutrophilenelastase in der Neutropenie : : Analysen in einem zellulären Modell in vitro und in vivo

Abstract: Eine der wichtigen Aufgaben neutrophiler Granulozyten (Neutrophiler) ist die Abwehr von Bakterien und Pilzen. Entsprechend sind Patienten mit funktionellen oder numerischen Störungen Neutrophiler prädisponiert für schwere Infektionen mit diesen Pathogenen. Mutationen in dem für humane Neutrophilenelastase (NE) kodierenden ELA2/ELANE-Gen führen zu kongenitalen Neutropenien, charakterisiert durch einen Block der Differenzierung im Knochenmark und eine niedrige Anzahl Neutrophiler im peripheren Blut. Bisher wurden als mögliche Ursachen u.a. eine Fehllokalisation oder die ER-Stress-Hypothese in Betracht gezogen. Dennoch bleibt der genaue molekulare Mechanismus weiterhin unklar. Daher wurde hier zunächst murine und humane NE und deren Mutanten G185R und S97L (typische Mutationen menschlicher Neutropenien) transient in 293-FT HEK-Zellen exprimiert. Es konnten keine Auswirkungen auf Zellwachstum oder Zelltod,
jedoch eine selektive Induktion des ER-Stress-Markers Bip für die murinen und humanen Mutanten sowie eine verringerte Sekretion für die murine und humane Mutante G185R festgestellt werden. Darüber hinaus wurde ein kürzlich beschriebenes Zellmodell zur Generierung muriner neutrophiler Vorläuferzellen mit konditionell aktivem Hoxb8 verwendet. Dieses Modell erlaubt sowohl die genetische Modifikation und nahezu unbegrenzte Expansion neutrophiler Vorläuferzellen als auch die Differenzierung in vitro und in vivo zu neutrophilen Granulozyten, die primären Neutrophilen nahezu gleichen. Nach retroviraler Transduktion von Wildtyp und NE-defizienten Vorläuferzellen mit muriner oder humaner NE sowie der NE-Mutanten G185R und S97L schienen Zellwachstum, Zelltod, Differenzierung und die Zytokinsekretion nicht signfikant unterschiedlich. In einem geringen Maße war eine Induktion der Unfolded protein response bei murinen und humanen Mutanten beobachtbar, eine artifizielle apoptotische Stimulation mit dem ER-Stress-Induktor Tunicamycin zeigte nur leichte Unterschiede in Bezug auf den Zelltod. In der anschließenden In-vivo-Differenzierung konnte weder eine Neutropenie noch ein Block der Differenzierung festgestellt werden. Das Hoxb8-Modell ist zur Analyse der
Differenzierung Neutrophiler sehr gut geeignet, dennoch konnte der Phänotyp in dieser, wie auch in bisherigen murinen Modellen nicht reproduziert werden. Unterschiede zwischen murinen und humanen Neutrophilen könnten hierfür ursächlich sein. Alternativ könnten in Zukunft Differenzierungsmodelle auf Basis humaner Zellen, z.B. mittels iPS-Zell-Technologie für die Analyse von ELANE Mutationen darstellen

Object Details

• Location: Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
• Extent: Online-Ressource
• Language: Deutsch
• Notes: cc_by_nc_nd http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.de cc ; Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Dissertation, 2017

Classification and Topics

• Keyword: Neutropenie ; Zelle ; Vorläuferzelle ; Leukozytenelastase ; Marker ; Knochenmark ; Analyse ; Neutrophiler Granulozyt ; Leukocyte Elastase ; Neutropenie ; Leukozytenelastase ; Kardiovaskuläre Krankheit

Contributors, Places and Time

• Event: Veröffentlichung
• (where): Freiburg
• (who): Universität
• (when): 2017
• Creator: Wiesmeier, Michael Wolf Peter
• Contributor: Häcker, Georg ; Zeiser, Robert ; Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene. Freiburg im Breisgau ; Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. Medizinische Fakultät ; Albert-Ludwigs-Universität Freiburg

Further information

• DOI: 10.6094/UNIFR/13066
• URN: urn:nbn:de:bsz:25-freidok-130662
• Rights: Der Zugriff auf das Objekt ist unbeschränkt möglich.
• Last update: 15.08.2025, 7:31 AM CEST