@phdthesis{Israel2019,
  author    = {Nicole Israel},
  title     = {The role of the immunoproteasome during Toxoplasma gondii infection and the characterization of SHP2D61Y gain-of-function mutation in T cells},
  journal    = {Die Rolle des Immunproteasomes w{\"a}hrend einer Toxoplasma gondii Infektion und die Charakterisierung der SHP2D61Y Gain-of-Function-Mutation in T-Zellen},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-opus-36013},
  pages     = {144},
  year      = {2019},
  abstract  = {Das Proteasom ist ein wichtiger Bestandteil des Ubiquitin-Proteasom-Systems, zust{\"a}ndig f{\"u}r die Kontrolle des zellul{\"a}ren Protein-Pools und damit unabdingbar f{\"u}r die Zellhom{\"o}ostase. Des Weiteren konnte eine wesentliche Beteiligung des Ubiquitin-Proteasom-Systems innerhalb des NF-κB Signalwegs nachgewiesen werden z.B. durch den Abbau des NF-κB Inhibitors IκBα. Induziert durch Interferone oder Lipopolysaccharide wird eine Isoform des Standard-Proteasom synthetisiert, das Immunoproteasom (I-Proteasom). In vorherigen Studien konnte gezeigt werden, dass die Deletion des I-Proteasom, welches insbesondere von h{\"a}matopoetischen Immunzellen konstitutiv exprimiert wird, w{\"a}hrend einer Infektion mit einem kritischeren Krankheitsverlauf einhergeht. Die Deletion des I-Proteasom ist assoziiert mit reduzierter MHC Klasse-I Antigenpr{\"a}sentation. Anhand von M{\"a}usen, die keine der drei proteolytischen Untereinheiten, also weder MECL-1, noch LMP2, oder LMP7 exprimieren (TKO M{\"a}use), konnten wir zeigen, dass eine I-Proteasom Defizienz w{\"a}hrend einer Infektion mit dem intrazellul{\"a}ren Parasiten Toxoplasma gondii mit einer ver{\"a}nderten Immunzellrekrutierung in das zentrale Nervensystem einhergeht. Die beobachtete reduzierte Rekrutierung von Lymphozyten konnte teilweise auf eine ebenfalls reduzierte Migrationsf{\"a}higkeit von I-Proteasom-defizienten CD8+ T-Zellen zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. Im Gegensatz zu vorherigen Studien mit anderen Pathogenen konnten wir keine reduzierte T-Zell Aktivierung in unserem Mausmodel nachweisen, die Synthese von pro-inflammatorischen Zytokinen wie z.B. IFNγ, TNF oder IL-2 war, sowohl in CD4+ als auch in CD8+ T-Zellen, vergleichbar. Hingegen war die Induktion von regulatorischen T-Zellen in TKO M{\"a}usen stark gehemmt. Obwohl TKO M{\"a}use keine Einschr{\"a}nkungen in der Kontrolle des Parasitenwachstums bzw. dessen Beseitigung aufwiesen, f{\"u}hrte Die Deletion des I-Proteasom zu einem anhaltenden, globalen pro-inflammatorischen Milieu innerhalb des Gehirnparenchyms. Diese Befunde suggerieren, dass eine Defizienz von I-Proteasomen mit einer dauerhaften Gewebsentz{\"u}ndung und damit verbunden mit einer erh{\"o}hten neuronalen Sch{\"a}digung einhergehen k{\"o}nnten, was schlie{\"s}lich den Krankheitsverlauf negativ beeinflusst. Die Src homology domain containing phosphatase 2 (SHP2) ist eine Tyrosin-Phosphatase die verschiedene Signalwege beeinflusst und dadurch Auswirkungen auf den Zellzyklus, auf die Proliferation, Differenzierung und die Zellaktivierung hat. In der T-Zell Aktivierung wird SHP2 jedoch eine negative Rolle zugeschrieben, da die Phosphatase die T-Zell-Rezeptor induzierte Signaltransduktion hemmt. Gain-of-function Mutationen, wie z.B. D61Y, in der SH2 oder PTP Dom{\"a}ne dieser Phosphatase sind hingegen assoziiert mit myeloproliferativen Neoplasien wie der Juvenilen Myelomonozyt{\"a}re Leuk{\"a}mie (JMML). Wie sich diese Mutation auf T-Zellen auswirkt wurde in der bisherigen Fachliteratur nicht adressiert. Ziel des zweiten Teils dieser Arbeit war daher die Beschreibung der SHPD61Y Mutation in T-Zellen. Wir konnten zeigen, dass die gain-of-function Mutation in T-Zellen allein keine JMML-{\"a}hnlichen Pathologien hervorruft. Insbesondere bei {\"a}lteren M{\"a}usen konnte eine erh{\"o}hte Expression des Adh{\"a}sionsmolek{\"u}ls CD44 in T-Zellen mit SHP2 D61Y Mutation beobachtet werden. Damit {\"u}bereinstimmend konnte im Knochenmark von SHP2D61Y M{\"a}usen nach Infektion mit Influenza-A-Virus (IAV) eine erh{\"o}hte Anzahl an Virus-spezifischen Effektor Ged{\"a}chtniszellen nachgewiesen werden. Diese Ergebnisse weisen auf eine Rolle von SHP2 bei der Generierung insbesondere von CD8+ T-Ged{\"a}chtniszellen oder auf deren {\"U}berleben hin. Obwohl SHP2D61Y M{\"a}use w{\"a}hrend einer IAV Infektion verglichen mit Kontrollm{\"a}usen einen {\"a}hnlichen Krankheitsverlauf mit {\"a}hnlicher Virusbeseitigung aufwiesen, war die IFNγ Synthese in ex vivo stimulierten CD4+ und CD8+ T-Zellen deutlich reduziert. Dies weist auf eine negative Beteiligung von SHP2 im JAK/STAT1 Signalweg in T-Zellen hin, was Beobachtungen vorheriger Studien untermauert, bei denen eine Beteiligung von SHP2 am JAK-STAT1 Signalweg anhand SHP2-defizienter T-Zellen nachgewiesen werden konnte.},
  language  = {en}
}