@phdthesis{Vu2016,
  author    = {Chi Hai Vu},
  title     = {Human humoral and cellular immune responses to Staphylococcus aureus lipoproteins and Panton-Valentine Leukocidin (PVL)},
  journal    = {Die humane humorale und zellul{\"a}re Immunantwort auf Staphylococcus aureus- Lipoproteine und das Panton-Valentin-Leukozidin},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-002550-5},
  year      = {2016},
  abstract  = {Staphylococcus aureus kolonisiert etwa ein Drittel der gesunden Bev{\"o}lkerung als persistierender Kommensale, vorwiegend in den Nasenvorh{\"o}fen. Daneben kann S. aureus als gef{\"a}hrlicher Pathogen ein breites Spektrum an Infektionen hervorrufen. Die Therapie dieser Infektionen wird jedoch durch die Verbreitung von Antibiotika-resistenten S. aureus-Isolaten erschwert. Trotz intensiver Erforschung dieser komplexen Wirt-Pathogen Interaktion in den letzten Jahrzehnten, sind die Mechanismen der adaptiven Immunantwort auf S. aureus nicht vollends aufgekl{\"a}rt. Diese Arbeit sollte die adaptive Immunantwort des Menschen auf bestimmte S. aureus Virulenzfaktoren n{\"a}her beleuchten. Dabei fokussierte sich die Arbeit auf zwei Aspekte: Zum einen die humane Antik{\"o}rperantwort auf extrazellul{\"a}re bakterielle Proteine in S. aureus-induzierter Furunkulose, mit Schwerpunkt auf dem Panton-Valentin-Leukozidin (PVL), zum anderen die Immunantwort gegen membrangebundene Lipoproteine von S. aureus. S. aureus ist einer der wichtigsten urs{\"a}chlichen Erreger von Infektionen der Haarfollikel, sogenannten Furunkulosen. An der Auspr{\"a}gung des Krankheitsbildes sind in der Regel Bakterienst{\"a}mme beteiligt, die in der Lage sind, das porenbildende Toxin PVL zu produzieren. PVL-positive, Methicillin-resistente S. aureus stellen ein neuerdings auftretendes Problem bei der Behandlung bakteriell verursachter Furunkel dar. Zudem ist eine Kolonisierung mit den Bakterien ein Risikofaktor bei der Entwicklung chronischer und rekurrenter Furunkel. Bislang ist unklar, weshalb vor allem Neugeborene und Jugendliche zu den Furunkulose-Patienten z{\"a}hlen. In dieser Arbeit wurde deshalb die Bildung von IgG-Antik{\"o}rpern gegen extrazellul{\"a}re Faktoren von S. aureus, insbesondere gegen das PVL-Toxin in betroffenen Kindern sowie ihren Familien untersucht. Mithilfe von Multiplex-PCR-Ans{\"a}tzen konnte gezeigt werden, dass S. aureus-Klone aus den Wunden der Patienten und aus Nasenabstrichen von Familienangeh{\"o}rigen PVL-kodierende Gene besa{\"s}en. Durch spa-Typisierung wurde innerhalb der Familien eine hohe {\"A}hnlichkeit der bakteriellen Genotypen nachgewiesen. Dies l{\"a}sst die Transmission PVL-positiver S. aureus zwischen den Familienmitgliedern vermuten. Es stellt sich jedoch die Frage, warum nur junge Patienten an Furunkulose litten, nicht jedoch Familienmitglieder, die mit dem gleichen S. aureus-Klon besiedelt waren. Durch 2D-Immunproteomanalysen konnte gezeigt werden, dass gesunde Familienmitglieder eine Tendenz zu h{\"o}heren IgG-Titern gegen bakterielle Virulenzfaktoren besa{\"s}en als Patienten. Mittels ELISA wurden zudem PVL-spezifische Antik{\"o}rper nachgewiesen. Dabei wurde ein geringer Titer von PVL-spezifischem IgG in Patienten gefunden. Dies l{\"a}sst vermuten, dass Antik{\"o}rper, wahrscheinlich in Verbindung mit T-Zellen, zum klinischen Schutz vor Furunkulose beitragen. Die Ergebnisse dienen als Grundlage f{\"u}r zuk{\"u}nftige Studien, in denen diese Ergebnisse in einer gr{\"o}{\"s}eren Kohorte validiert werden sollten. Zu der Vielzahl von S. aureus-Virulenzfaktoren geh{\"o}ren auch die membrangebundenen Lipoproteine. Lipoproteinen wird eine Rolle bei Kolonisierung, Immunevasion sowie Immunmodulation durch S. aureus zugeschrieben. Sie aktivieren die Mustererkennungsrezeptoren des innaten Immunsystems, die Toll-like-Rezeptoren 2 und 6. In dieser Arbeit wurde die spezifische B- und T-Zellantwort auf Lipoproteine in gesunden S. aureus-Tr{\"a}gern und nicht-Tr{\"a}gern untersucht. Die Untersuchung der Antik{\"o}rperantwort mittels 2D-Immunproteomanalysen und ELISAs zeigte, dass die Serumtiter von Lipoprotein-spezifischem IgG in gesunden Individuen kaum detektierbar oder nur sehr gering waren; mit Ausnahme des Lipoproteins SaeP. Dagegen generierten zystische Fibrose- und Epidermolysis bullosa-Patienten, die bedingt durch ihr Krankheitsbild stark S. aureus-exponiert sind, deutlich h{\"o}here Antik{\"o}rpertiter gegen Lipoproteine. Mittels Proliferationsassays und Zytokinprofiling wurde die humane T-Zellantwort charakterisiert. Hier zeigte sich eine geringe T-Zellantwort in gesunden Individuen, wobei drei der acht Lipoproteine keinerlei Proliferation von T-Zellen induzierten. Lipoproteine sind demnach nicht in der Lage, eine robuste adaptive Immunantwort auszul{\"o}sen. Die Tatsache, dass Lipoproteine tief in der bakteriellen Zellmembran eingebettet und damit f{\"u}r Immunzellen schlecht zug{\"a}nglich sind, kann als m{\"o}gliche Ursache angesehen werden. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass eine Transmission von S. aureus zwischen Familienmitgliedern stattfindet und dass die Besiedlung von jungen Patienten zu Furunkulose f{\"u}hren kann. Antik{\"o}rper k{\"o}nnten zum teilweisen Schutz vor solchen S. aureus-Infektionen beitragen. Zudem konnte gezeigt werden, dass im Unterscheid zu sekretierten S. aureus-Proteinen, die membrangebundenen Lipoproteine keine starke adaptive Immunantwort induzieren. Dies deutet darauf hin, dass Lipoproteine aufgrund ihrer Membranverankerung dem Immunsystem verborgen bleiben.},
  language  = {en}
}