Herbsttagung Programm & Abstracts - Deutsche Gesellschaft für ...

Herbsttagung
der Sektion Zellbiologie und der
Sektion Infektiologie und Tuberkulose
in der
Deutschen Gesellschaft für Pneumologie und
Beatmungsmedizin e.V.
16. - 17. November 2012
Institut für Anatomie, Universitätsklinikum
Westfälische Wilhelms-Universität Münster
Programm & Abstracts

Impressum
Wissenschaftliche Leitung:
Prof. Dr. med. Rainer Wiewrodt
Leiter Schwerpunkt Pneumologie
Medizinische Klinik A
Universitätsklinikum Münster
Albert Schweitzer Campus 1.A1
D-48149 Münster
PD Dr. med. Daniel Drömann
Medizinische Klinik III, Pneumologie/Infektiologie
Universitätsklinikum Schleswig-Holstein
Ratzeburger Allee 160
D-23538 Lübeck
Veranstaltungsort:
Westfälische Wilhelms-Universität Münster
Universitätsklinikum Münster
Institut für Anatomie
Vesaliusweg 2 – 4
D-48149 Münster
Organisation:
Agentur KONSENS GmbH
Frau Heidrun Lunemann
Stockumer Str. 30
59368 Werne
Tel: +49 23 89 / 52 75 0
Email: Lunemann@agentur-konsens.de
Zertifizierung:
Ein Antrag auf Zertifizierung der Sektionstagung als Ärztliche Fort- und
Weiterbildungsveranstaltung wurde bei der LÄK Westfalen-Lippe gestellt.
Bitte Barcodes mitbringen!
Vorträge:
Während der Veranstaltung steht ein Techniker zur Unterstützung der PC-basierten
Vortragspräsentation (Microsoft-Betriebssystem) zur Verfügung. Benutzer von Apple-
Software prüfen bitte die Kompatibilität der Präsentationen für Microsoft-Software.
Die Vortragslänge beträgt 10 min einschließlich Diskussion. Wir empfehlen eine
Vortragszeit von maximal 7 min, so dass für die Diskussion mindestens 3 min zu
Verfügung stehen.
Copyright Fotos:
UKM; Manfred Thomas, Münster; Freilichtmuseum Mühlenhof
3

Freitag 16. November 2012
ab 12:15 Uhr
Anmeldung und Imbiss
13.00 - 13.15 Uhr Begrüßung
R. Wiewrodt / D. Drömann
13.15 - 14.00 Uhr Key Note Lecture
Prof. emer. Dr. Franz Hillenkamp
Mass spectrometry - a driving force in biomedical research
Institute of Medical Physics and Biophysics (IMPB)
Westfälische Wilhelms University Münster
14:00 - 15:30 Uhr Infektion und Pneumonie, Teil I
Vorsitzende: F.C. Ringshausen / C. Herr
14:00 – 14:10 Uhr Role of TNFAIP2 in Legionella pneumophila-induced
pulmonary inflammation
Du Bois I1,2, Marsico A3, Becher A4, Bertrams W1,2, Sittka A1,2,
Schulz C1,2, Vingron M3, Suttorp N4, Hippenstiel S4, Schmeck B1,2
1 FORSYS Partner Research Group “Systems Biology of Lung Inflammation”; 2
Molecular Pulmonology/iLung, UGMLC, German Center for Lung Research, Philipps
University Marburg; 3 Max Planck Institute for Molecular Genetics, Berlin; 4 Medizinische
Klinik m.S. Infektiologie und Pneumologie, Charité – Universitätsmedizin Berlin
14:10 – 14:20 Uhr Die IL-2 abhängige Th1 Immunantwort auf Infektionen mit
gram-negativen Bakterien ist bei COPD supprimiert
Knobloch J, Chikosi S, Koch A.
Klinik III für Pneumologie, Allergologie, Schlaf- und Beatmungsmedizin,
Berufsgenossenschaftliches Universitätsklinikum Bergmannsheil, Bochum
14:20 – 14:30 Uhr Nontypeable Haemophilus influenzae aktiviert das NLRP3-
Inflammasom – ein möglicher Trigger chronischer
bronchialer Entzündung bei COPD
1 Rotta detto Loria J, 1 Rohmann K, 1 Drömann D, 2 Rupp J,
3 Goldmann T, 1 Dalhoff K
1 Medizinische Klinik III, Universität zu Lübeck, Lübeck, Deutschland 2 Institut für
medizinische Mikrobiologie und Hygiene, Universität zu Lübeck, Lübeck, Deutschland
3 Medizinische Klinik, Forschungszentrum Borstel, Deutschland.
14:30 – 14:40 Uhr Krüppel like Faktor 4 terminiert die Streptococcus
pneumoniae-abhängige IL-8 Freisetzung und induziert die
IL-10 Sekretion in humanen Lungenepithelzellen
Zahlten J 1 , Steinicke R 1 , Bertrams W 2 , Hocke A 1 , Schmeck B 2 ,
Witzenrath M 1 , Hammerschmidt S 3 , Suttorp N 1 , Hippenstiel S 1
1 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie/Pneumologie, Charité–Universitätsmedizin
Berlin, Berlin, 2 Philipps-Universität Marburg, Molekulare Pneumologie - AG
Inflammation der Lunge / iLung, Marburg, 3 Abteilung Genetik der Mikroorganismen,
Genetik und Genomforschung; Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Greifswald
14:40 – 14:50 Uhr Stammzellfaktor Krüppel-like Faktor 4 als Regulator der
Inflammation in der Pneumokokkenpneumonie
Herta T 1 , Zahlten J 1 , Doehn J-M 1 , Garcia P 2 , Opitz B 1 , Suttorp N 1 ,
Hippenstiel S 1
1 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie und Pneumologie, Charité Berlin
2 Center of Biological Investigations (CIB-CSIC), Madrid
4

14:50 – 15:00 Uhr Role of basophils in immunological memory responses to
pneumococcal protein antigens and S. pneumoniae infections in
mice
Bischof A 1 , Brumshagen C 1 , Maus R 1 , Mack M 2 , Hollingshead S 3 , Briles D 3 ,
Welte T 4 , Maus UA 1
1 Department of Experimental Pneumology, 4 Clinic for Pneumology, Hannover Medical School,
2 Department of Internal Medicine II, University Hospital Regensburg, 3 Department of
Microbiology,University of Alabama at Birmingham
15:00 – 15:10 Uhr Untersuchung des immunmodulatorischen Potentials von
Moxifloxacin in der schweren murinen Pneumokokkenpneumonie
Müller-Redetzky HC 1 , Wienhold S 1 , Berlinghoff R 2 , Hellwig K 1 , Gruber A 3 ,
Suttorp N 1 , Witzenrath M 1
1 Charité-Universitätsmedizin Berlin, Med. Klinik m. S. Infektiologie und Pneumologie, Berlin;
2 Bayer Vital GmbH, Berlin; 3 Freie Universität Berlin, Institut für Tierpathologie
15:10 – 15:20 Uhr Antioxidantien machen einen durch Streptococcus pneumoniaeinduzierten
oxidativen Stress in menschlichen Atemwegszellen
und Mäuselungen rückgängig
Kim Y 1 ; Zahlten J 1 ; Hocke A 1 ; Doehn J-M 1 ; Suttorp N 1 ; Hippenstiel S 1 ;
Hübner, R-H 1
1 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie/Pneumologie, Charité–Universitätsmedizin Berlin,
Augustenburger Platz 1, 13357 Berlin
15:20 – 15:30 Uhr Podiumsdiskussion
15:30 - 16:00 Uhr Kaffeepause
16:00 -17:00 Uhr Infektion und Pneumonie, Teil 2
Vorsitzende: C. Beisswenger / B. Schmeck
16:00 – 16:10 Uhr A novel human short term ex vivo model for the initial phase of
mycobacterial infection
Ganbat D 1 , Richter E 1 , Vollmer E 1 , Zabel P 1 , Kugler C 2 , Goldmann T 1
1 Research Center Borstel, D-23845 Borstel; 2 LungenClinic Grosshansdorf, D-22927
Großhansdorf
16:10 – 16:20 Uhr Role of the macrophage-inducible C-type lectin Mincle in the lung
host defense against mycobacterial infections in mice
Behler Friederike 1 , Steinwede Kathrin 1 , Balboa Luciana 2 , Ueberberg Bianca 1 ,
Maus Regina 1 , Kirchhof Gabriele 1 , Yamasaki Sho 3 , Welte Tobias 4 ,
Maus Ulrich A. 1
1 Department of Experimental Pneumology, Hannover Medical School; 2 Instituto de Medicina
Experimental, Academia Nacional de Medicina, Buenos Aires, 3 Division of Molecular Immunology,
Kyushu University Fukuoka, Japan, 4 Clinic for Pneumology, Hannover Medical School, Hannover
16:20 – 16:30 Uhr A single point mutation (Y89F) within the non- structural protein 1
of influenza A viruses dramatically limits lung epithelial cell
tropism and virulence in mice.
Hrincius E.R. 1 , Henneke A.K. 1 , Gensler L. 1 , Anhlan D. 1 , Vogel P. 2 ,
McCullers J. 3 , Ludwig S. 1 and Ehrhardt C. 1 *
1
Institute of Molecular Virology (IMV), ZMBE, Von Esmarch-Str. 56, D-48149 Muenster, Germany
2
St. Jude Children's Research Hospital, Veterinary Pathology, 262 Danny Thomas Place,
Memphis, TN 38105-3678
3 St. Jude Children's Research Hospital, Department of Infectious Diseases, 262 Danny Thomas
Place, Memphis, TN 38105-3678 *presenting author
5

16:30 – 16:40 Uhr A novel device for gaseous nitric oxide to treat antibiotic resistant
bacterial and fungal lung infections in patients with cystic fibrosis
Döring Gerd 1 , Deppisch Caroline 2 , Hermann Gloria 2 , Riethmüller Joachim 2 ,
Miller Christopher C 3
1 Institute of Medical Microbiology and Hygiene and 2 Children’s Clinic, Universitätsklinikum
Tübingen, Germany, Univ British Columbia, Vancouver, Canada
16:40 – 16:50 Uhr Pilzpneumonie bei einem Typ1 Diabetiker
Ullrich Greta, Schaaf Bernhard
1 Medizinische Klinik Nord, Klinikum Dortmund
16:50 – 17:00 Uhr Podiumsdiskussion
17:00 - 17:10 Uhr Kaffeepause
17:10 - 18:30 Uhr Asthma und COPD
Vorsitzende: S. Hippenstiel / M. Wegmann
17:10 – 17:20 Uhr Asthma-Phänotypisierung durch Zytokinprofile mononukleärer
Zellen des Blutes
M. Jung, S. Reuter, K. Schmidt, S. Korn, R. Buhl
Schwerpunkt Pneumologie, III. Medizinische Klinik, Universitätsmedizin Mainz
17:20 – 17:30 Uhr Die Gabe CD4+ T-Zellen verstärkt die Inflammation im
humanisierten Mausmodell der allergischen
Atemwegsentzündung
H. Martin 1 , S. Reuter 1 , A. Heinz 1 , C. Belz 1 , S. Korn 1 , R. Buhl 1 , C. Taube 2
1 Experimentelle Pneumologie, III. Medizinische Klinik, Universitätsmedizin Mainz; 2 Department of
Pulmonology, Leiden University Medical Center, Niederlande
17:30 – 17:40 Uhr The α-MSH/MCR axis in the immuno-pathogenesis of allergic
bronchial asthma
Wegmann M 1 , Webering S 2 , Lunding L 1 , Fehrenbach H 2 ,
1
Division of Mouse Models of Asthma; 2 Division of Experimental Pneumology, Priority Area
Asthma & Allergy, Research Center Borstel, Airway Research Center North, Member of the
German Center for Lung Research
17:40 – 17:50 Uhr Wnt-1 reguliert die Entwicklung einer allergischen
Atemwegsentzündung
S. Reuter 1 , H. Martin 1 , M. Stassen 2 , R. Buhl 1 , L. Eshkind 3 , C. Taube 4
1 III Medizinische Klinik, Abteilung Pneumologie 2 Institut der Immunologie, 3 Transgenic Facility,
Universitätsmedizin, Mainz, Deutschland; 4 Department of Pulmonology University Medical
Center, Leiden, Niederlande
17:50 – 18:00 Uhr Attenuated allergic airway inflammation in Cd39-/- mice
C. Korcan Ayata 1 , Tobias Müller 1 , Thorsten Dürk 1 , Melanie Grimm 1 , Kristin
Baudiß 1 , Rodolfo Paula Vieira 1 , Sanja Cicko 1 , Andreas Zech 1 , Stephan
Sorichter 1 , Julie Pelletier 2 , Jean Sévigny 2,3 , Simon Robson 3 and Marco Idzko 1
1 Department of Pneumology, University Medical Center, Freiburg, Germany. 2 Centre de
recherche en Rhumatologie et Immunologie, Centre Hospitalier Universitaire de Québec, Québec,
QC, Canada. 3 Département de microbiologie-infectiologie et d’immunologie, Faculté de Médecine,
Université Laval, Québec, QC, Canada. 4 Transplant Institute and Gastroenterology, Department
of Medicine, Beth Israel Deaconess Medical Center, Harvard Medical School, Boston, MA, USA
6

18:00 – 18:10 Uhr TLR-3 triggered aggravation of experimental asthma depends
on IL-17
Lunding L 1 , Webering S 1 , Vock C 1 , Hölscher C 2 , Fehrenbach H 1 , Wegmann
M 1
1
Division of Experimental Pneumology, Research Center Borstel, Airway Research Center North,
Member of the German Center for Lung Research
2
Division of Infection Immunology, Research Center Borstel
18:10 – 18:20 Uhr IL-17C is a mediator of respiratory epithelial innate immune
response
Philipp Pfeifer 1# , Meike Voss 1# , Jan Hellberg 1# , Philipp M. Lepper 1# , Frederik
Seiler 1# , Markus Bischoff 2# ,, Frank Langer 3# , Robert Bals 1# , and Christoph
Beisswenger 1#
1 Department of Internal Medicine V – Pneumology, Allergology and Respiratory Critical Care
Medicine, 2 Institute of Medical Microbiology and Hygiene, 3 Department of Thoracic and
Cardiovascular Surgery, # Saarland University, 66421 Homburg/Saar, Germany
18:20 – 18:30 Uhr Podiumsdiskussion
18:30 - 18:40 Uhr Kaffeepause
18:40 - 19:10 Uhr Mitgliederversammlung Sektion Zellbiologie
18:40 - 19:10 Uhr Mitgliedervers. Sektion Infektiologie und Tuberkulose
19:10 - 19:30 Uhr Sitzung Sektionssprecher, Sekretäre und Tagungsleiter
ab 20:00 Uhr
Gemeinsames Abendessen
Gräftenhof im Freilichtmuseum Mühlenhof
7

Samstag, 17. November 2012
9:00 - 10:20 Uhr Lungenfibrose, Vaskuläre Medizin und Rauchen
Vorsitzende: T. Goldmann / M. Witzenrath
9:00 - 9:10 Uhr Angiopoietin-2, circulating cell-free mitochondrial DNA (ccf
mtDNA) and markers of inflammation are increased in collapsed
marathon runners
R.H. Hübner 1 , J.M. Doehn 1, B. Gutbier 1 , A.K. Neuhauss 1 , K. Fischer 1 ,
L. Brechtel 2 , M. Kruell 2 , J. Lock 2 , N. Suttorp 1 , S. Hippenstiel 1 , M. Witzenrath 1
1 Department of Internal Medicine/Infectious Diseases and Pulmonary Medicine, Charité –
Universitätsmedizin Berlin, Germany; 2 SCC Running Events GmbH, Berlin, Germany
9:20 – 9:30 Uhr Rolle des Endothelin-B-Rezeptors bei TH2-induzierter
pulmonalvaskulärer Hyperreagibilität
Tabeling C 1 , González Calera CR 1 , Tschernig T 2 , Laschke MW 3 , Hocher B 4 ,
Suttorp N 1 , Witzenrath M 1
1 Med. Klinik m.S. Infektiologie und Pneumologie, Charité-Universitätsmedizin Berlin; 2 Institut für
Anatomie, Zellbiologie und Entwicklungsbiologie, Universität des Saarlandes, Homburg/Saar;
3 Institut für Klinisch-Experimentelle Chirurgie, Universität des Saarlandes, Homburg/Saar; 4 Institut
für Ernährungswissenschaften, Universität Potsdam
9:30 – 9:40 Uhr Untersuchungen zur Rolle von Lungenfibroblasten bei der
Alveolarisierung
Friederike Klein 1 , Werner Seeger 1,2 , Annegret Wilde 3 , Botond Roska 4 , William
D. Richardson 5 , Robert Voswinckel 1,2
1 Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, Bad Nauheim, Deutschland; 2 Abteilung für
Innere Medizin, Universitätsklinikum Gießen, Deutschland; 3 Institut für Mikro- und
Molekularbiologie, Justus-Liebig Universität Gießen, Deutschland, 4 Friedrich Miescher Institut für
biomedizinische Forschung, Basel, Schweiz, 5 Wolfson Institute for Biomedical Research,
University College London, UK
9:40 – 9:50 Uhr PMN-Funktion und MMP-Regulation nach AAT-Substitution
Koepke J 1 ,Dresel M 1 , Greulich T 1 , Vogelmeier C 1 , Janciauskiene S 2 und
Koczulla AR 1
1 Klinik für Innere Medizin, Schwerpunkt Pneumologie, Biomedizinisches Forschungszentrum
Philipps-Universität, Marburg
2 Klinik für Pneumologie, Medizinische Hochschule, Hannover
9:50 - 10:00 Uhr Characterization of bronchioalveolar stem cells and the
embryonic stem cell marker Oct-4 in adult mouse lung
C. Koumba 1 ; I. Salwig 1 ; M. Szibor 1 ; H.R. Schöler 3 ; W. Seeger 1,2 ; R.
Voswinckel 1,2
1
Max-PIanck-Institute for Heart and lung research, Bad Nauheim; 2 Departement of Internal
Medicine, University Hospital Giessen; 3 MPI for Molecular Biomedecine, Münster, Germany
10:00 - 10:10 Uhr Pulmonary and Systemic Cellular Markers of Repair, Regeneration
and Senescence in COPD
M. Kumar 1 , N. Weissman 2 , W. Seeger 1, 2 , R. Voswinckel 1
1 Max-Planck-Institute for Heart and Lung Research, Dept. of Lung Development and Remodeling,
Bad Nauheim; 2 UGMLC, Universities of Gießen and Marburg Lung Centre
10:10 - 10:20 Uhr Periphere Mucosa-homing T Zellen von Patienten mit pulmonaler
Fibrose setzen vor allem Th2 Zytokine frei
Zissel, G.
Universitätsklinik Freiburg, Medizinische Klinik, Abt. Pneumologie, Freiburg
10:20 - 10:30 Uhr Podiumsdiskussion
10:30 - 11:00 Uhr Kaffeepause
8

11:00 - 12:40 Uhr Inflammation und Malignität, Neue Methoden
Vorsitzende: L.H. Schmidt / J. Zahlten
11:00 – 11:10 Uhr Gleichzeitige Fluoreszenzmarkierung verschiedener Zelltypen in
der Lunge
Kuse Nicola 1 , Nikam Vandana 1 , Szibor Marten 1 , Braun Thomas 1 , Seeger
Werner 1,2 , Voswinckel Robert 1,2
1 Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, W. G. Kerckhoff-Institut Bad Nauheim,
Deutschland
2 Universität Giessen Lung Center –UGLC, Abteilung für Innere Medizin, Giessen
11:10 – 11:20 Uhr Biomechanischer Einfluss der chronischen zyklischen Dehnung
auf die Genexpression in Alveolarepithelzellen
Weber B 1 , Bader N 1 , Lehnich H 2 , Simm A 1,2 , Silber RE 1 , Bartling B 1
1 Klinik und Poliklinik für Herz- und Thoraxchirurgie, Universitätsklinikum Halle (Saale), und
2 Zentrum für Medizinische Grundlagenforschung, Medizinische Fakultät; Martin-Luther
Universität, Halle (Saale)
11:20 – 11:30 Uhr Alternative und klassische Aktivierung primärer humaner
Makrophagen – Ein systembiologischer Ansatz
Bertrams Wilhelm 1,2 , Marsico Annalisa 3 , Schulz Christine 1,2 , Sittka
Alexandra 1,2 , Du Bois Ilona 1,2 , Vingron Martin 3 , Suttorp Norbert 4 , Hippenstiel
Stefan 4 , Schmeck Bernd 1,2
1
FORSYS Partner Research Group “Systems Biology of Lung Inflammation”; 2 Molekulare
Pneumologie, Deutsches Zentrum für Lungenforschung, Philipps-Universität Marburg; 3 Max
Planck Institute for Molecular Genetics, Berlin; 4 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie und
Pneumologie, Charité – Universitätsmedizin Berlin
11:30 – 11:40 Uhr Bronchozentrische Granulomatose in Assoziation mit diffuser
neuroendokriner Zellhyperplasie (DIPNECH)
Kossakowski CA 1 , Otterbach F 2 , Stockmann D³, Müller KM 1
1 Gerhard-Domagk-Institut für Pathologie, Universitätsklinikum Münster; 2 Institut für Pathologie
Soest, ³Lungenkompetenzzentrum Fachbereich Gefäß- und Thoraxchirurgie, Marienkrankenhaus
Soest
11:40 – 11:50 Uhr MALAT-1 ncRNA beeinflusst die zelluläre Migration und die
Wundheilung über die Genregulation
Lars Henning Schmidt 1 , Tilmann Spieker 2 , Julia Humberg 1 , Etmar Bulk 1 ,
Alessandro Marra 3 , Ludger Hillejan 3 , Wolfgang E. Berdel 1 , Carsten Müller-
Tidow 1 , Rainer Wiewrodt 1
1 Medizinische Klinik A, Hämatologie, Onkologie und Pneumologie, Uniklinik Münster, Albert-
Schweitzer-Campus A1, Münster
2 Institute für Pathologie, Uniklinik Münster, Münster
3 Thoraxchirurgie, Niels-Stensen-Kliniken. Ostercappeln
11:50 – 12:00 Uhr Effekt von cAMP und cGMP beeinflussender Wirkstoffe auf die
Monozytenreifung
Höhne K, Müller-Quernheim J, Zissel G
Universitätsklinik Freiburg, Medizinische Klinik, Abt. Pneumologie, Freiburg
9

12:00 – 12.10 Uhr P2Y6 receptor signalling in COPD patients and cigarette smokeexposed
mice
C. Korcan Ayata* 1 , Ken R. Bracke* 2 , Sanja Cicko 1 , Monica Lucattelli 3 , Davide
Ferrari 4 , J. Christian Virchow 5 , Giuseppe Lungarella 3 , Rembert Koczulla 6 , Guy
G. Brusselle 2 and Marco Idzko 1 .
1 Department of Pneumology, University Medical Center, Freiburg, Germany. 2 Department of
Respiratory Medicine, Ghent University, Ghent, Belgium. 3 Department of Physiopathology and
Experimental Medicine, University of Siena, Italy. 4 Department of Experimental and Diagnostic
Medicine, Center for the Study of Inflammation, University of Ferrara, Italy. 5 Department of
Pneumology, University Hospital, Rostock, Germany. 6 Department of Pneumology, University
Hospital, Marburg, Germany.
12:10 – 12:20 Uhr Die bakterielle Stimulation bestimmt den Phänotyp der
Zigarettenrauch induzierten Entzündung
Han Gang, Herr Christian, Hellberg Jan, Dong Li, Beißwenger Christoph, Bals
Robert
Universität des Saarlandes, Klinik für Innere Medizin V, Pneumologie, Allergologie, Beatmungsund
Umweltmedizin
12:20 – 12:30 Uhr Cigarette smoke suppresses innate immunity of the upperrespiratory
tract leading to enhanced colonization of the lung
Meike Voss 1 # , Jan Hellberg 1 # , Markus Bischoff 2 # , Christian Herr 1 # , Robert
Bals 1 # , and Christoph Beisswenger 1 #
1 Department of Internal Medicine V, 2 Institute of Medical Microbiology and Hygiene, # Saarland
University Medical Center, 66421 Homburg/Saar, Germany
12:30 - 12:40 Uhr Podiumsdiskussion
12:40 Uhr Take home Message und
Prämierung der Preisträger
Vorsitzende: R. Wiewrodt / D. Drömann
Adjourn & Imbiss
13:30 Uhr Veranstaltungsende
10

Abstracts
11

Role of TNFAIP2 in Legionella pneumophila-induced pulmonary inflammation
Du Bois I 1,2 , Marsico A 3 , Becher A 4 , Bertrams W 1,2 , Sittka A 1,2 , Schulz C 1,2 , Vingron M 3 , Suttorp N 4 ,
Hippenstiel S 4 , Schmeck B 1,2
1 FORSYS Partner Research Group “Systems Biology of Lung Inflammation”; 2 Molecular
Pulmonology/iLung, UGMLC, German Center for Lung Research, Philipps University Marburg; 3 Max
Planck Institute for Molecular Genetics, Berlin; 4 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie und
Pneumologie, Charité – Universitätsmedizin Berlin
Abstract:
Legionella pneumophila (L. pneumophila) is an important causative agent of severe pneumonia in
humans. The human alveolar epithelium and macrophages constitute the main cellular targets for
inhaled microorganisms and play a key role in the initiation of the innate immune response and the
defence against respiratory infection. Recent studies have highlighted an important role for chromatin
modifications in controlling the expression of inflammatory genes. Hence, human alveolar epithelial
cells (A549) were infected with L. pneumophila, and polymerase II recruitment and acetylation of
histone H4 were analyzed in a genome-wide manner by ChIP-Seq (chromatin immunoprecipitation
followed by massive parallel DNA sequencing). Preliminary analysis of these data revealed a strong
recruitment of polymerase II to the TNFAIP2 gene locus. TNFAIP2 (also called primary response gene
B94 protein) was originally described as a novel tumor necrosis factor-α (TNF-α)-induced gene in
human endothelial cells. Since the function of TNFAIP2 is still unclear, the aim of this study was to
characterize the role of TNFAIP2 in human lung inflammation. TNFAIP2 mRNA and protein
expression is induced by L. pneumophila in A549 cells and blood derived macrophages. In contrast,
its expression cannot be induced by human (Pan/99 (H3N2)), nor by avian (Dk/Alb (H12N5)) influenza
virus in A549 cells. Studies with specific MAP-kinase and NF-κB inhibitors show that L. pneumophilainduced
TNFAIP2 expression is dependent on NF-κB, and binding of the NF-κB subunit p50 and p65
to the TNFAIP2 gene promoter could be confirmed by ChIP analysis. Knockdown of TNFAIP2 leads to
reduced intracellular replication of L. pneumophila in A549 cells. Immunohistochemical staining of
human lung shows increased expression of TNFAIP2 almost exclusively in alveolar macrophages. We
conclude that TNFAIP2 may have a fundamental role in the immune response to L. pneumophila.
However, the precise mode of action has to be further characterized.
12

Die IL-2 abhängige Th1 Immunantwort auf Infektionen mit gram-negativen
Bakterien ist bei COPD supprimiert.
Knobloch J, Chikosi S, Koch A.
Klinik III für Pneumologie, Allergologie, Schlaf- und Beatmungsmedizin, Berufsgenossenschaftliches
Universitätsklinikum Bergmannsheil, Bochum
Einleitung: Bakterielle Infektionen verursachen COPD Exazerbationen, die u.a. mit Moxifloxacin
(MXF) therapiert werden. Die Infektanfälligkeit ist bei COPD erhöht. IL-2 induziert Th1 Proliferation,
was entscheidend zur Infektabwehr beiträgt. Bakterielles Endotoxin (LPS) kann via TLR4 die
Signalwege MyD88/IRAK und TRIF/IKKε/TBK1 aktivieren.
Hypothese: LPS reguliert IL-2 und Proliferation in Th1 Zellen, diese Regulation ist bei COPD gestört.
Methoden: CD4+ T-Zellen aus dem peripheren Blut von je n=10 Nie-Rauchern (NR), aktiven
Rauchen ohne Atemwegsobstruktion (R) und aktiven Rauchen mit COPD wurden ex vivo zu Th1
Zellen aktiviert und mit LPS stimuliert. IL-2, MyD88 und TRIF Expression sowie Zellzahlen wurden
vergleichend zwischen den Kohorten via ELISA, qRT-PCR und Trypanblau-Färbung untersucht.
Ergebnisse: Totalextrakt von nontypeable Haemophilus influenzae supprimiert IL-2, dieser Effekt wird
durch Polymyxin B und CLI-095 (LPS/TLR4 Inhibitoren) aufgehoben. LPS supprimiert IL-2 und Th1
Zellzahlen. Diese Effekte sind bei COPD verstärkt und korrelieren invers zur FEV1 [% pred.] (je
p

Nontypeable Haemophilus influenzae aktiviert das NLRP3-Inflammasom – ein
möglicher Trigger chronischer bronchialer Entzündung bei COPD
1 Rotta detto Loria J, 1 Rohmann K, 1 Drömann D, 2 Rupp J, 3 Goldmann T, 1 Dalhoff K
1 Medizinische Klinik III, Universität zu Lübeck, Lübeck, Deutschland 2 Institut für medizinische
Mikrobiologie und Hygiene, Universität zu Lübeck, Lübeck, Deutschland 3 Medizinische Klinik,
Forschungszentrum Borstel, Borstel, Deutschland.
Das Inflammasom ist ein zytosolischer Proteinkomplex, der bei einer Vielzahl entzündlicher
Erkrankungen beteiligt ist. Aktuelle Forschungsergebnisse weisen auch auf eine Beteiligung bei
Atemwegsinfektionen hin. Da das Inflammasom eine heterogene Gruppe von Proteinen darstellt,
haben wir untersucht welche spezifischen Proteine nach der Stimulation mit nontypeable Haemophilus
influenzae (NTHi) rekrutiert werden. Aufgrund der Tatsache, dass IL-1β ein entscheidendes Cytokin
der akuten Phase Reaktion ist, untersuchten wir ob eine Inhibition des Inflammasoms auch die
Synthese anderer Cytokine wie IL-8 und TNF-α beeinflusst.
Mausmakrophagen (RAW 264.7) und humanes Lungengewebe wurden mit NTHi 10 6 cfu/ml 24-48h
lang stimuliert. Die Überstände und Zellen wurden gesammelt und die inflammatorische Reaktion
wurde mittels ELISA und Western Blot bemessen. Um die Relevanz des Inflammasoms für die
Entzündungsreaktion bewerten zu können, wurde ein Caspase-1 Inhibitor (CI) 8h nach der in-vitro
Infektion hinzugegeben.
Nach NTHi Stimulation zeigte sich im Western Blot die Expression von Caspase-1, sowie des NODlike
Rezeptors NLRP3 in Atemwegszellen. In der Zellkultur und im humanen Lungengewebe fand eine
signifikante IL-1β Expression statt (RAW: Kontrolle 24h and 48h unter niedrigstem Standard vs. NTHi
24h 408±64pg/ml und NTHi 48h 717±72pg/ml, n=6, p

Krüppel like Faktor 4 terminiert die Streptococcus pneumoniae-abhängige IL-8
Freisetzung und induziert die IL-10 Sekretion in humanen Lungenepithelzellen
Zahlten J 1 , Steinicke R 1 , Bertrams W 2 , Hocke A 1 , Schmeck B 2 , Witzenrath M 1 , Hammerschmidt S 3 ,
Suttorp N 1 , Hippenstiel S 1
1 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie/Pneumologie, Charité–Universitätsmedizin Berlin, Berlin,
2 Philipps-Universität Marburg, Molekulare Pneumologie - AG Inflammation der Lunge / iLung,
Marburg, 3 Abteilung Genetik der Mikroorganismen, Genetik und Genomforschung; Ernst-Moritz-Arndt-
Universität, Greifswald
Einleitung: Auf der einen Seite ist die Bildung proinflammatorischer Zytokine unabdingbar um
eindringende Pathogene effektiv bekämpfen zu können, auf der anderen Seite können
überschießende proinflammatorische Reaktionen im Kontext der Pneumonie lebensbedrohliche
Störungen der Oxygenierung auslösen. Ein möglicher feinregulatorischer Mechanismus ist die
Produktion des anti-inflammatorischen Zytokins IL-10.
Methoden: BEAS-2B, ELISA, WB, ChIP, Reportergen Assay, siRNA, Streptococcus pneumoniae,
chemische Inhibitoren, synthetische TLR Liganden, aufgereinigte Pneumokokken DNA
Ergebnisse: In dieser Studie wurden Mechanismen der Pneumokokken-assoziierten Regulation des
pro-inflammatorischen Chemokins IL-8 und des anti-inflammatorischen Zytokins IL-10 in humanen
Lungenepithelzellen untersucht. Der Anstieg von IL-8 und IL-10 wird dabei von unterschiedlichen
Muster-erkennenden Rezeptoren der angeborenen Immunität vermittelt. Während die Proinflammation
maßgeblich von dem Transkriptionsfaktor NF-kappaB gesteuert wird, scheinen gegenregulatorische
Maßnahmen durch den Stammzellfaktor KLF4 initiiert zu werden. Dabei wird die Pneumokokkenabhängige
Expression von KLF4 in Bronchialepithelzellen durch bakterielle DNA über Toll-like
Rezeptor 9 (TLR9) vermittelt.
Diskussion: Dies lässt vermuten, dass KLF4 eine Schlüsselrolle in der Regulation pulmonaler
Entzündungsreaktionen einnimmt.
15

Stammzellfaktor Krüppel-like Faktor 4 als Regulator der Inflammation in der
Pneumokokkenpneumonie
Herta T 1 , Zahlten J 1 , Doehn J-M 1 , Garcia P 2 , Opitz B 1 , Suttorp N 1 , Hippenstiel S 1
1 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie und Pneumologie, Charité Berlin
2 Center of Biological Investigations (CIB-CSIC), Madrid
Einleitung: Trotz des Fortschritts der modernen Medizin bleibt die Pneumokokkenpneumonie weltweit
eine der häufigsten Todesursachen. Dabei sind die Auswirkungen der Pneumonie auf Patienten nicht
nur von einer robusten Immunabwehr, sondern auch von einer wirkungsvollen Begrenzung der
Inflammation abhängig. In der entzündeten Lunge besteht die Gefahr, dass eine zu starke
Immunreaktion zu einer lebensbedrohlichen Beeinträchtigung des Gasaustausches führt.
Der Transkriptionsfaktor Krüppel-like Faktor 4 (KLF4) scheint ein wichtiger Regulator der Anti-
Inflammation bei Pneumonie in verschiedenen Lungenzelltypen zu sein. Ziel dieser Studie ist die
Erforschung des Induktionsweges von KLF4 in Makrophagen und der Vergleich mit Daten aus
Epithelzellen.
Methoden: humane broncho-epitheliale Zelllinie BEAS-2B, Maus „Bone Marrow-derived
Macrophages“ (BMMs), S. pneumoniae, TLR9 siRNA, versch. PRR knockout BMMs, CpG, LPS,
Malp2, MDP, Western Blot, siRNA Transfektion
Ergebnisse: Wir konnten zeigen, dass die Induktion von KLF4 durch Pneumokokken in
Lungenepithelzellen TLR9/MyD88 abhängig war, während dieser Signalweg in Makrophagen für KLF4
keine Rolle spielte. Außerdem war die Regulation von KLF4 in BMMs unabhängig von verschiedenen
Pattern-Recognition Rezeptoren (PRR), wie Ergebnisse mit MyD88, TRIF, NOD2, ASC und STING
k.o. BMMs, sowie Stimulationen mit PRR Liganden ergaben. Wir konnten jedoch beobachten, dass
eine KLF4-Induktion ausschließlich durch lebende und replizierende Kokken erfolgen konnte, welche
in direkten Kontakt mit den Makrophagen sein, jedoch nicht phagozytiert werden mussten. Autolysindefiziente
Pneumokokken (R6xΔlytA) waren nicht in der Lage KLF4 in BMMs zu induzieren,
wohingegen eine Kombination von R6xΔlytA mit Kokken-DNA wieder ein KLF4-Signal zeigte.
Fazit: Als ein wichtiger anti-inflammatorischer Faktor in der Pneumokokkenpneumonie wird KLF4 in
verschiedenen Zelltypen über verschiedene Wege reguliert. Diese Beobachtung könnte eine wichtige
Rolle bei der differenzierten und genau abgestimmten Gegenregulation einer überschießenden
Immunabwehr spielen.
16

Role of basophils in immunological memory responses to pneumococcal
protein antigens and S. pneumoniae infections in mice
Bischof A 1 , Brumshagen C 1 , Maus R 1 , Mack M 2 , Hollingshead S 3 , Briles D 3 , Welte T 4 , Maus UA 1
1 Department of Experimental Pneumology, 4 Clinic for Pneumology, Hannover Medical School,
2 Department of Internal Medicine II, University Hospital Regensburg, 3 Department of Microbiology,
University of Alabama at Birmingham.
Introduction: Basophils have been shown to play an important role in memory immune responses to
vaccination with pneumococcal protein antigens. We here examined whether increased basophil
counts elicited through IL-3 application or adoptive transfer of activated basophils would provide
increased protection against S. pneumoniae.
Methods: Mice underwent primary and secondary immunization with pneumococcal surface protein A
(PspA). Prior to secondary immunization, mice were treated with IL-3 or IL-3 complexed with α-IL-3
antibody (IL-3K) to increase basophil pool sizes in mice. In a second set of experiments, flow-sorted
spleen and bone marrow basophils loaded with α-PspA antiserum were transfused into immunized
mice prior to secondary immunization. Subsequently, mice were challenged with invasive S.
pneumoniae and developing bacteremia and survival were monitored over time.
Results: Increased basophil counts elicited by IL-3K treatment resulted in significantly increased
PspA specific antibody titers, but unexpectedly did not improve survival of mice challenged with S.
pneumoniae. At the same time, passive immunization of mice with antiserum from such IL-3K-treated,
PspA-immunized mice significantly improved their survival after challenge with invasive S.
pneumoniae. Importantly, a single adoptive transfer of activated basophils into PspA-immunized mice
led to significantly increased PspA-specific antibody titers along with significantly improved survival of
mice challenged with highly invasive S. pneumoniae, relative to PspA only immunized mice.
Discussion: The data show that depending on the experimental approach, expanded basophil pool
sizes have the potential to boost memory immune responses against pneumococcal proteins without
exerting any side-effects in mice, thereby significantly protecting mice from invasive pneumococcal
disease.
17

Untersuchung des immunmodulatorischen Potentials von Moxifloxacin in der
schweren murinen Pneumokokkenpneumonie
Müller-Redetzky HC 1 , Wienhold S 1 , Berlinghoff R 2 , Hellwig K 1 , Gruber A 3 , Suttorp N 1 , Witzenrath M 1
1 Charité-Universitätsmedizin Berlin, Med. Klinik m. S. Infektiologie und Pneumologie, Berlin; 2 Bayer
Vital GmbH, Berlin; 3 Freie Universität Berlin, Institut für Tierpathologie
Einleitung: Die schwere Pneumonie hat trotz suffizienter Antibiotikatherapie noch immer eine hohe
Mortalität. Neben bakterieller Replikation und damit verbundenem Gewebeschaden spielt die
pulmonale Entzündungsreaktion eine entscheidende Rolle für die Entwicklung des Lungenschadens.
Spezifische Immunmodulation stellt einen rationalen adjuvanten Therapieansatz dar. Neben seiner
antimikrobiellen Potenz scheint Moxifloxacin auch immunmodulatorische Effekte zu haben. Wir
untersuchten daher an Mäusen mit schwerer Pneumokokkenpneumonie den Einfluss von Moxifloxacin
im Vergleich zur Standardtherapie mit Ampicillin auf die Pneumonie-assoziierte Inflammation und die
resultierende Lungenschädigung.
Methoden: Mit Streptococcus pneumoniae infizierte Mäuse wurden ab 24h post infectionem (p.i.) mit
Ampicillin (0,02 mg/g), Moxifloxacin (100 mg/g) oder Placebo behandelt. Ferner wurde eine nicht
infizierte und Placebo behandelte Kontrollgruppe untersucht. Zu den Zeitpunkten 24, 36, 48, 72 und
120h p.i. wurden Erregerlast in Lunge, Blut und Milz, sowie Zytokine in der bronchoalveolären
Lavageflüssigkeit (BALF) und im Blut bestimmt. Es erfolgte die Leukozytendifferenzierung aus BALF
und Blut, und die Analyse pulmonalvaskulärer Permeabilität. Ferner wurden histologische
Untersuchungen des Lungegewebes durchgeführt.
Ergebnisse: Mäuse entwickelten bis zum Beginn der Behandlung eine schwere Pneumonie.
Während innerhalb der ersten 24h nach Therapiebeginn (48h p.i.) die pulmonale Erregerlast unter
Behandlung mit Moxifloxacin oder Ampicillin vergleichbar war, entwickelte sich unter Moxifloxacin 36h
p.i. weniger pulmonalvaskuläre Permeabilität. Ab 48h p.i. zeigte sich unter Moxifloxacin eine
verbesserte Erregerelimination in der Lunge, sowie eine signifikante Reduktion von Bakteriämien 72h
p.i. verglichen mit Ampicillin. Die pulmonale Leukozytenzahl war unter Moxifloxacin 120h p.i. niedriger
als unter Ampicillin. Hinsichtlich der Zytokinfreisetzung konnten keine Unterschiede zwischen
Moxifloxacin- und Ampicillintherapie nachgewiesen werden.
Diskussion: Obwohl bezüglich der untersuchten Inflammationsparameter Moxifloxacin keine
messbare immunmodulatorische Wirkung hatte, entwickelten Moxifloxacin-behandelte Mäuse in der
akuten Phase der Pneumonie weniger pulmonalvaskuläre Schrankenstörung. Hinsichtlich bakterieller
Clearance war Moxifloxacin in der Spätphase der Therapie Ampicillin überlegen.
18

Antioxidantien machen einen durch Streptococcus pneumoniae-induzierten
oxidativen Stress in menschlichen Atemwegszellen und Mäuselungen
rückgängig
Kim Y 1 ; Zahlten J 1 ; Hocke A 1 ; Doehn J-M 1 ; Suttorp N 1 ; Hippenstiel S 1 ; Hübner, R-H 1
1 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie/Pneumologie, Charité–Universitätsmedizin Berlin,
Augustenburger Platz 1, 13357 Berlin
Einleitung: Oxidativer Stress spielt in der Pathogenese von vielen Lungenerkrankungen, wie z.B. der
COPD oder der Zystischen Fibrose eine wichtige Rolle. Bisher gibt es nur wenige Informationen, ob
bei einer Pneumonie ein oxidativer Stress in der Lunge induziert wird. Unter der Kenntnis, dass
Streptococcus pneumoniae (S. pneumoniae) der häufigste Erreger der Pneumonie ist, fragten wir uns,
ob durch S. pneumoniae ein oxidativer Stress in der Lunge ausgelöst wird und wenn ja, ob dieser
durch Antioxidantien umkehrbar ist.
Methoden: BEAS-2B, primäre Bronchialepithelzellen, in vivo Mausmodell, humanes Lungengewebe
ex vivo, S. pneumoniae wt und Mutanten. GSH/GSSG assay, Western Blot, Resveratrol.
Ergebnisse: Der Quotient GSH/GSSG fiel in vitro im Vergleich zu unstimulierten Proben sowohl nach
Stimulation mit dem Wildtyp D39 (p

A novel human short term ex vivo model for the initial phase of mycobacterial
infection
Ganbat D 1 , Richter E 1 , Vollmer E 1 , Zabel P 1 , Kugler C 2 , Goldmann T 1
1 Research Center Borstel, D-23845 Borstel; 2 LungenClinic Grosshansdorf, D-22927 Großhansdorf
Introduction: We present the development of a novel human ex vivo tissue culture model for the
simulation of the initial phase of mycobacterial infections. This model is designated STST (Short Term
Stimulation of Tissues) and is intended to be used for the determination of the host-reaction upon
mycobacterial infection and was previously described for Haemophilus influenza, Chlamydia
pneumonia and Streptococcus pneumoniae.
Methods: After ex vivo infection, the tissues are preserved and paraffin-embedded by applying the
HOPE-technique. Different conditions are checked to obtain optimal results in terms of bacterial dose,
incubation time etc.. In this model we plan to apply transcriptome analysis in order to comprehensively
study the reaction of the host. After that we will validate the results in a large scale series under
inclusion of samples from TB-patients.
Results: The results obtained in the course of establishing the model show nicely preserved
morphology and a clear localization of mycobacteria intracellular within the tissues.
Discussion: The ex vivo model will serve to gain new insights into the complex interactions taking
place in the human lung upon infection with mycobacteria.
20

Role of the macrophage-inducible C-type lectin Mincle in the lung host defense
against mycobacterial infections in mice
Behler Friederike 1 , Steinwede Kathrin 1 , Balboa Luciana 2 , Ueberberg Bianca 1 , Maus Regina 1 , Kirchhof
Gabriele 1 , Yamasaki Sho 3 , Welte Tobias 4 , Maus Ulrich A. 1
1 Department of Experimental Pneumology, Hannover Medical School; 2 Instituto de Medicina
Experimental, Academia Nacional de Medicina, Buenos Aires, 3 Division of Molecular Immunology,
Kyushu University Fukuoka, Japan, 4 Clinic for Pneumology, Hannover Medical School, Hannover
Introduction: The macrophage-inducible C-type lectin ‘Mincle’ has been identified most recently as
the receptor for the mycobacterial cell wall component, trehalose-6’6-dimycolate (TDM) of M.
tuberculosis. Mincle is an activating pattern recognition receptor interacting with the immunoreceptor
tyrosine-based activation motif (ITAM) containing adaptor molecule FcRγ. In this study, we elucidated
the role of Mincle in lung protective immunity against mycobacterial infections in mice.
Methods: We characterized the expression profile of Mincle on resident alveolar macrophages and
newly immigrating lung exudate macrophages as well as neutrophils in response to M. bovis BCG
infection in mice by flow cytometry. Further, we examined proinflammatory cytokine profiles and
leukocyte subset compositions in bronchoalveolar lavage fluids (BALF) of WT and Mincle KO mice
after infection with M. bovis BCG. Mycobacterial CFUs were determined in BALF, lung, lung draining
lymph and spleen of BCG-infected WT and Mincle KO mice. Finally, we analyzed cytokine gene
expression profiles in flow-sorted alveolar macrophages of M. bovis BCG infected WT and Mincle KO
mice by qRT-PCR.
Results: WT mice responded with a delayed Mincle induction on alveolar macrophages, newly
immigrating exudate macrophages and neutrophils to infection with M. bovis BCG peaking by days 14-
21 post-infection. Mincle KO mice exhibited decreased proinflammatory mediator responses and
leukocyte recruitment upon M. bovis BCG challenge and were more susceptible to intravenous BCG
infection as compared to WT mice. Mincle-deficient alveolar macrophages responded with significantly
reduced proinflammatory cytokine gene expression to primary and secondary M. bovis BCG infection,
relative to macrophages from BCG-infected WT mice.
Discussion: The current study shows that Mincle is an important pattern recognition receptor for
alveolar macrophage activation during lung mycobacterial infection in mice. M. bovis BCG-induced
upregulation of Mincle on professional phagocytes critically shapes antimycobacterial responses in
both pulmonary and extrapulmonary organ systems of mice.
21

A single point mutation (Y89F) within the non- structural protein 1 of influenza
A viruses dramatically limits lung epithelial cell tropism and virulence in mice.
Hrincius E.R. 1 , Henneke A.K. 1 , Gensler L. 1 , Anhlan D. 1 , Vogel P. 2 , McCullers J. 3 , Ludwig S. 1 and
Ehrhardt C. 1 *
1
Institute of Molecular Virology (IMV), ZMBE, Von Esmarch-Str. 56, D-48149 Muenster, Germany
2
St. Jude Children's Research Hospital, Veterinary Pathology, 262 Danny Thomas Place, Memphis,
TN 38105-3678
3 St. Jude Children's Research Hospital, Department of Infectious Diseases, 262 Danny Thomas
Place, Memphis, TN 38105-3678
*presenting author
Introduction
The non-structural protein 1 (A/NS1) of influenza A viruses (IAV) harbors several src homology
domain (SH)-binding motifs (bm) (one SH2bm and two SH3bm), which mediate interaction with
cellular proteins. In contrast to the sequence variability of the second SH3bm, the tyrosine 89 within
the SH2bm is highly conserved among different IAV strains. This prompted us to evaluate the
necessity of this SH2bm for IAV virulence.
Methods:
In an in vivo mouse model, we investigated body weight-loss, survival, viral replication and changes in
cytokine and chemokine expression upon infection with A/NS1 Y89F mutant in comparison to wildtype
virus.
Results:
We observed a dramatically reduced body weight-loss and reduced mortality upon infection with the
A/NS1 Y89F mutant in comparison to wild-type virus. Infectious titers in the lung and bronchoalveolarlavage
fluid (BALF) were also reduced in comparison to wild-type virus. Concomitantly, we observed
decreased cytokine, chemokine and immune cell levels in the lung and BALF as well as less severe
pathological changes, reflecting reduced levels of virus-titers. Interestingly the replication of the A/NS1
mutant in mouse lung was overall reduced and strongly restricted to alveoli and if any marginally to
bronchioli. In contrast, wild-type virus infection led to virus antigen positive areas in tracheal,
bronchus, bronchiole and alveolar epithelium. Finally, wild-type virus infection resulted in a dramatic
destruction of the bronchiole epithelium in clear contrast to infection with the A/NS1 mutant. Here, a
slightly hypertrophic but entirely intact bronchiole epithelium was observed.
Discussion:
Taken together, we could show that disruption of the highly conserved SH2bm within the A/NS1
results in decreased virus distribution in the mouse lung and dramatically reduces virulence illustrating
the necessity of the SH2bm for IAV induced pathogenicity.
22

A novel device for gaseous nitric oxide to treat antibiotic resistant bacterial
and fungal lung infections in patients with cystic fibrosis
Döring Gerd 1 , Deppisch Caroline 2 , Hermann Gloria 2 , Riethmüller Joachim 2 , Miller Christopher C 3
1 Institute of Medical Microbiology and Hygiene and 2 Children’s Clinic, Universitätsklinikum Tübingen,
Tübingen, Germany, Univ British Columbia, Vancouver, Canada
Introduction: Lower respiratory infections will be the fourth leading cause of death in 2020
globally. However, antibiotic therapies for patients with lung infections are hampered by drugresistant
bacteria which are now ubiquitous in hospital settings and the community. A typical
example are patients with the hereditary disease cystic fibrosis (CF) who are at a higher risk of
suffering from lung infections caused by drug-resistant bacterial and fungal pathogens (2).
Here we investigate a novel broad-spectrum treatment strategy for pulmonary infections caused
by drug-resistant pathogens, based on gaseous nitric oxide (NO) because NO is highly
bactericidal and fungicidal at concentrations of 160-200 ppm, and virtually no microorganism
can develop resistance to NO at this dose.
Methods: In an ongoing first-in-human open-label, standard care-controlled phase 1 trial, six
adult CF patients chronically infected with various drug-resistant bacterial and fungal
pathogens including P. aeruginosa, Mycobacterium abscessus and Aspergillus fumigatus
receive 160 ppm of NO for 2x5 days trice daily for 30 min with 3.5 h recreation time by
inhalation via a NO device (Linde AG, Munich, Germany). The primary endpoint is safety
secondary endpoints are change of bacterial and or fungal load after completion of the
treatment compared to baseline, change in lung function (FEV1) from baseline.
Results: Preliminary data from 4 patients revealed that antibiotic-resistant bacteria and fungi
such as Pseudomonas aeruginosa Escherichia coli (ESBL), Mycobacterium abscessus und
Aspergillus fumigatus had been eradicated after therapy or had been reduced to several orders
of magnitude. Lung function relative to baseline increased to approx. 15%.
Conclusion: Provided further data confirm these preliminary results, the novel NO therapeutic
strategy will be an alternative to current antibiotic therapy designed for pulmonary infections,
avoid adverse effects caused by repeated antibiotic treatment courses in patients, improve
quality of life, prognosis and life expectancies for infected patients, make convenient home
therapy possible, reduce health care costs of treatment and hospital stay.
23

Pilzpneumonie bei einem Typ1 Diabetiker
Ullrich Greta, Schaaf Bernhard
1 Medizinische Klinik Nord, Klinikum Dortmund
Wir berichten über einen 31-jährigen Mann der mit schwerer Ketoazidose und Elektrolytentgleisungen
stationär aufgenommen wurde. Im Verlauf entwickelte sich eine nosokomiale Pneumonie. Bei
persistierenden Infiltraten wurde histologisch ein invasives Pilzwachstum nachgewiesen. Ein
Erregernachweis gelang nicht. Eine antimykotische Therapie mit Voriconazol war ineffektiv, so dass
nach Umstelung auf liposomales Amphotericin B eine operative Sanierung durchgeführt wurde. Hier
zeigt sich ein durch invasives Pilzwachstum zerstörter rechter Oberlappen
Eine PCR aus den histologischen Präparaten erbrachte den Nachweis von DNA einer Fusarien
species (Hyalohyphomykose). Diese seltene Form der Pilzinfektion kommt insbesondere bei
immunsupprimierten Patienten vor. Unbehandelt sind diese Infektionen fast immer tödlich. Ob und
welche antimykotische Therapie wirksam ist kann nur durch Resistenzanalysen erfolgen. Da kein
Keim anzüchtbar war, wurde mit Amphotericin B behandelt und postoperativ 3 Monate mit Voriconazol
nachbehandelt. Der Pat. ist aktuell lungengesund.
24

Asthma-Phänotypisierung durch Zytokinprofile mononukleärer Zellen des
Blutes
M. Jung, S. Reuter, K. Schmidt, S. Korn, R. Buhl
Schwerpunkt Pneumologie, III. Medizinische Klinik, Universitätsmedizin Mainz
Einleitung: Die Identifizierung spezifischer Phänotypen bei Asthma-Patienten unter Berücksichtigung
der Schwere der Erkrankung ist die Basis für gezielte und individuelle therapeutische Interventionen.
Ziel dieser Untersuchung war die Identifizierung von Zytokinprofilen mononukleärer Blutzellen bei
Asthma-Patienten als Schlüsselparameter der Phänotypisierung.
Methoden: Bei 15 Patienten (55,81 ± 3,06 Jahre, 7 männlich, FEV1 84,1% vom Soll, 7 kontrolliertes,
8 unkontrolliertes Asthma) wurden mittels Dichtegradientenzentrifugation mononukleäre Zellen des
peripheren Blutes (PBMC´s) isoliert. Nach intrazellulärer Antikörper-Färbung wurde mittels FACS-
Analysen die Expression der Zytokine IL-5, IL-10, IL-13, IL-17 und IFN ɣ auf Proteinebene in CD4-
positiven T-Zellen bestimmt. Darüber hinaus wurde mittels Phenolfällung RNA isoliert und in cDNA
übersetzt, um durch Realtime-PCR die Expression der genannten Zytokine auch genomisch zu
bestimmen und mit den Ergebnissen der FACS-Analysen abzugleichen.
Ergebnisse: Bei Patienten mit unkontrolliertem (U) waren im Vergleich zu Patienten mit kontrolliertem
(K) Asthma IFN ɣ und IL-5 vermehrt exprimiert (U vs. K: IFN: 21,7 ± 8,4 vs. 17,9 ± 8,3; Il-5: 8,3 ± 0,6
vs. 0,5 ± 0,2). Dagegen waren bei Patienten mit kontrolliertem Asthma die Zytokine IL-10 und -13
vermehrt exprimiert (K vs. U: IL-10: 2,2 ± 0,8 (k) vs. 1,9 ± 0,7; IL 13: 2,8 ± 1,8 vs. 2,2 ± 0,7). Bei der
IL-17-Expression (K vs. U: 1,9 ± 0,7 vs. 1,9 ± 0,9) bestanden keine Unterschiede zwischen den beiden
Patientengruppen.
Diskussion: Die Untersuchungen belegen, dass bei Patienten mit kontrolliertem und unkontrolliertem
Asthma unterschiedliche Zytokinprofile nachweisbar sind. Besonders interessant ist die vermehrte
Expression von IL-5 und IFN ɣ bei unkontrolliertem Asthma bzw. von IL-10 bei kontrolliertem Asthma.
Zytokinprofile mononukleärer Blutzellen könnten sich als wichtiges Werkzeug im Rahmen der
personalisierten Therapie erweisen.
25

Die Gabe CD4 + T-Zellen verstärkt die Inflammation im humanisierten
Mausmodell der allergischen Atemwegsentzündung
H. Martin 1 , S. Reuter 1 , A. Heinz 1 , C. Belz 1 , S. Korn 1 , R. Buhl 1 , C. Taube 2
1 Experimentelle Pneumologie, III. Medizinische Klinik, Universitätsmedizin Mainz; 2 Department of
Pulmonology, Leiden University Medical Center, Niederlande
Einleitung: Das humanisierte Mausmodell der allergischen Atemwegsentzündung bietet die
Möglichkeit, humane Zellen unter in vivo Bedingungen zu untersuchen. In Vorversuchen konnten wir
bereits zeigen, dass die Entstehung der Entzündung in dem Modell nach Transfer von mononukleären
Zellen des peripheren Blutes (PBMC) von humanen T-Zellen und zwar von der CD4 + Subpopulation
abhängig ist. Ziel dieses Versuchsvorhabens war es, zu überprüfen, ob auch die alleinige Gabe von
humanen CD4 + T-Zellen zur Induktion einer allergischen Atemwegsinflammation führen kann.
Methoden: NOD-Scid gc Mäuse (NSG) wurden gruppenweise mit 5x10 6 PBMCs bzw. CD4 + T-Zellen
von Patienten mit Asthma bronchiale und Sensibilisierung gegen Birkenpollen humanisiert. Hierzu
wurden die humanen Zellen mittels Dichtegradientenzentrifugation über Ficoll aufgereinigt. Zur
Anreicherung der CD4 + T-Zellen wurden zunächst die Monozyten durch Adhärenz an
Zellkulturplattenböden ausgeschlossen. Aus den verbleibenden Zellen wurden die CD4 + T-Zellen
durch Positivselektion (MACS) isoliert und in NSG transferiert. Zur Induktion einer allergischen
Atemwegsentzündung wurden die Mäuse an Tag 0 und 7 systemisch mit Birkenallergen und
humanem IL-4 behandelt und an den Tagen 20-22 intranasal mit Allergen provoziert. 24 Tage nach
Transfer der humanen Zellen wurde die Entzündung durch Messung der Lungenfunktion, Auszählung
der bronchoalveolären Lavage und Detektion der humanen Zellen in der Lunge der Mäuse analysiert.
Ergebnisse: Sowohl nach Gabe von PBMCs als auch CD4 angereicherten T-Zellen kam es zur
Ausprägung einer Atemwegsentzündung. Verglichen mit dem PBMC Transfer war die resultierende
Entzündung nach alleiniger Applikation von CD4 + T-Zellen sogar erhöht.
Diskussion: Durch die alleinige Gabe von humanen CD4 + T-Zellen resultiert im humanisierten
Mausmodell der allergischen Atemwegsentzündung eine ausgeprägte Inflammation, die verglichen mit
der Entzündung nach Gabe von PBMC erhöht ist. Dieses Modell könnte demzufolge optimierte
Bedingungen für die Untersuchung von Th2-basierten Therapieansätzen bieten.
26

The α-MSH/MCR axis in the immuno-pathogenesis of allergic bronchial asthma
Wegmann M 1 , Webering S 2 , Lunding L 1 , Fehrenbach H 2
1
Division of Mouse Models of Asthma; 2 Division of Experimental Pneumology, Priority Area Asthma &
Allergy, Research Center Borstel, Airway Research Center North, Member of the German Center for
Lung Research
The phenotype of allergic bronchial asthma arises from a chronic inflammation of the airways.
Following the hygiene hypothesis a predominant T helper 2 (TH2) type immune response appears to
be of significant importance for the initiation of this inflammation. However, the mechanisms
underlying progression and chronification of the allergic immune-response in asthmatic airways are
not fully understood, but imply permanent release of pro-inflammatory mediators triggered by allergen
inhalation. This in turn overwhelms inherent regulatory feed-back loops that typically control
inflammatory reactions by the release of anti-inflammatory factors. One of these mediators could be α
melanocyte-stimulating hormone (α-MSH), which has been described to reduce inflammation in
several dermatologic and neurologic disorders. The present study aimed at elucidating the role of α-
MSH in the asthmatic lung.
In different mouse models of experimental allergic asthma we found that α-MSH is produced in
inflamed airways and that the amount of α-MSH released into the broncho-alveolar lumen rises with
increasing degree and duration of allergic airway inflammation. Besides alveolar macrophages α-MSH
is mainly produced by the airway epithelium. From the five melanocortin receptors (MC-R) that have
been identified so far, only MC5-R is expressed in healthy animals, mainly by alveolar macrophages
and airway epithelial cells. In animals with experimental asthma, MC5-R expression could be further
observed in infiltrating eosinophils. Additionally, we detected expression of MC1-R by infiltrating
neutrophils and fibroblasts in the tunica adventitia of inflamed vessels.
These data suggest a central role of the airway epithelium in regulating the allergic immune response
in asthmatic airways by releasing the anti-inflammatory factor α-MSH.
27

Wnt-1 reguliert die Entwicklung einer allergischen Atemwegsentzündung
S. Reuter 1 , H. Martin 1 , M. Stassen 2 , R. Buhl 1 , L. Eshkind 3 , C. Taube 4
1 III Medizinische Klinik, Abteilung Pneumologie 2 Institut der Immunologie, 3 Transgenic Facility,
Universitätsmedizin, Mainz, Deutschland; 4 Department of Pulmonology University Medical Center,
Leiden, Niederlande
Einleitung: Wnt-1 gehört zu einer Familie von Glykoproteinen deren Signalkaskaden und Rolle in der
Embryogenese und adulten Homöostase bereits gut beschrieben ist. Neue Studien zeigen, dass Wnt
eine wichtige Funktion bei Reparaturprozessen in der Lunge haben und so bei der Regulation und
Entstehung von Lungenkrankheiten (COPD und Lungenfibrose) beteiligt sind. Außerdem belegen
Studien, dass Wnt modulierend auf Immunzellen wirken kann.
Ziel der vorliegenden Studie war es die Funktion von Wnt-1 auf die Entstehung einer allergischen
Erkrankung der Atemwege zu untersuchen und dessen therapeutische Wirkung in einem Modell einer
bereits etablierten allergischen Atemwegserkrankung aufzuzeigen.
Methoden: Um die Rolle von Wnt-1 zu untersuchen wurden, ein Ovalbumin (OVA) abhängiges akutes
und prophylaktisches Modell der allergischen Atemwegserkrankung verwendet. Mäuse, die eine
Doxycyclin (DOX) induzierbare lungenspezifische Überexpression von Wnt-1 besitzen (CCSpTA x
tet0-Wnt1), wurden systemisch mit OVA sensibilisiert. Vor der primären, bzw. sekundären inhalativen
Provokation mit OVA, wurde durch die Applikation von DOX die Wnt-1 Überexpression induziert. Die
entstehende allergische Atemwegsentzündung wurde analysiert und mit DOX unbehandelten Tieren
verglichen.
Ergebnisse: Sowohl im akuten als auch im prophylaktischen Modell entwickelten Mäuse, in denen
vor der inhalativen Provokation Wnt-1 in der Lunge überexprimiert wurde eine reduzierte allergische
Atemwegsentzündung im Vergleich zu unbehandelten sensibilisierten Tieren. Sowohl die
Lungenfunktion als auch weitere Entzündungsparameter wie Eosinophilie der Bronchoalveolären
Lavage (BAL), Entzündung im Lungengewebe und Becherzellmetaplasie waren in den DOX
behandelten Tieren weniger stark ausgeprägt.
Interessanterweise waren weder Unterschiede im Anteil an regulatorischen T Zellen, noch in der
Konzentration von IL-10 zu beobachten.
Diskussion: In dieser Studie konnte gezeigt werden, dass die Wnt-1 Expression sowohl
prophylaktisch als auch therapeutisch einen regulatorischen Einfluss auf die Ausbildung einer
allergischen Atemwegserkrankung hat. Diese Regulation scheint hierbei über einen Mechanismus zu
wirken, der unabhängig von regulatorischen T Zellen ist. Die Wnt vermittelte Modulation von
Immunantworten könnte auch in der Lunge eine wichtige Rolle spielen und somit als neue
Therapieoption dienen.
28

Attenuated allergic airway inflammation in Cd39 -/- mice
C. Korcan Ayata 1 , Tobias Müller 1 , Thorsten Dürk 1 , Melanie Grimm 1 , Kristin Baudiß 1 , Rodolfo Paula
Vieira 1 , Sanja Cicko 1 , Andreas Zech 1 , Stephan Sorichter 1 , Julie Pelletier 2 , Jean Sévigny 2,3 , Simon
Robson 3 and Marco Idzko 1
1 Department of Pneumology, University Medical Center, Freiburg, Germany. 2 Centre de recherche en
Rhumatologie et Immunologie, Centre Hospitalier Universitaire de Québec, Québec, QC, Canada.
3 Département de microbiologie-infectiologie et d’immunologie, Faculté de Médecine, Université Laval,
Québec, QC, Canada. 4 Transplant Institute and Gastroenterology, Department of Medicine, Beth
Israel Deaconess Medical Center, Harvard Medical School, Boston, MA, USA
Rationale: Extracellular ATP accumulates in the lung following allergen challenge and contributes, via
activation of purinergic receptors on dendritic cells (DC), to the development of allergic airway
inflammation (AAI). ATP-levels in the airways are normally tightly regulated by CD39 ectonucleotidase
that is highly expressed in several tissues including skin and bone marrow DC. CD39 has been shown
to modulate DC adaptive/haptenic immune responses.
Objectives: To evaluate the impact of altered purinergic signaling on myeloid DC on AAI using Cd39
deficient mice.
Methods: OVA-alum and house dust mite (HDM) bone marrow derived DC (BMDC) dependent
models of allergic airway inflammation were studied in Cd39 deficient mice. Migration assays, time
lapse microscopy and T-cell priming assays were used to determine functional relevance of CD39
expression on DC in the setting of Th2-mediated responses.
Results: Cd39 -/- mice exhibited marked increases in extracellular ATP levels in BALF but had
paradoxically limited AAI in both OVA-alum and HDM models. These homeostatic abnormalities and
associated purinergic desensitization responses were associated with decreased myeloid DC
chemotaxis towards ATP. Cd39 -/- DCs had very limited capacity to prime Th2-response, which was
accompanied with impaired ability to form stable immune synaptic interactions with OVA specific naïve
T-cells.
Conclusions: In a DC-driven model of AAI, Cd39 deficient DCs exhibited a limited capacity to induce
Th2 immunity in vivo. Our data demonstrate a role of CD39 in the regulation of AAI and possibly other
allergic diseases.
29

TLR-3 triggered aggravation of experimental asthma depends on IL-17
Lunding L 1 , Webering S 1 , Vock C 1 , Hölscher C 2 , Fehrenbach H 1 , Wegmann M 1
1
Division of Experimental Pneumology, Research Center Borstel, Airway Research Center North,
Member of the German Center for Lung Research
2
Division of Infection Immunology, Research Center Borstel
Exacerbations represent a distinct characteristic of asthma that imposes considerable morbidity on
patients. Studies that aimed at characterizing the inflammatory pattern of acute asthma exacerbations
displayed a heterogeneous inflammatory infiltrate with eosinophils as well as large numbers of
neutrophils in sputum and broncho-alveolar lavage (BAL), which is different from chronic disease.
Epidemiological surveys suggested viral infections of the respiratory tract as the main trigger.
Respiratory viruses produce double stranded RNA as an intermediate during replication. This can be
sensed by the immune system via toll-like receptor 3 (TLR-3), which could therefore play a critical role
in the pathogenesis of acute asthma exacerbation. Thus, it was the aim to establish a new
exacerbation model of acute asthma and to elucidate the mechanisms underlying TLR-3 triggered
asthma exacerbation. We hypothesized that an exacerbation of the asthmatic phenotype can be
evoked in a mouse model of acute, allergic asthma by intra-nasal application of the synthetic TLR3
ligand poly(I:C).
Mice treated with poly(I:C) showed increased airway hyperresponsivness (AHR) and infiltration of
neutrophils into the lung, i.e. in bronchoalveolar lavage (BAL). The number of eosinophils in BAL as
well as neutrophils was significantly higher in poly(I:C) treated mice compared to asthma control mice.
Increased infiltration of lung tissue with inflammatory cells and increased mucus production was
observed in HE and PAS stained sections. On the mRNA level the expression of pro-inflammatory
cytokines such as IL-5, IL-6, and TNFα and chemokines such as KC, IP-10, and Rantes was
significantly increased. These data were confirmed by increased cytokine levels in the BAL measured
via Cytometric Bead Array (CBA). Although the cytokine IL-17A was not directly measurable in the
BAL, the number of TH17 cells in the lungs were increased in poly(I:C) treated mice. The exacerbation
of experimental asthma induced by poly(I:C) was completely absent in IL-17A deficient mice. In
contrast, deficiency for IL-23, which is essential for the differentiation of TH17 cells, failed to prevent
the asthmatic exacerbation after local application of poly(I:C). These data indicate that IL-17 but not
inevitably TH17 cells contribute to TLR-3 triggered asthma exacerbation in mice.
30

IL-17C is a mediator of respiratory epithelial innate immune
response
Philipp Pfeifer 1# , Meike Voss 1# , Jan Hellberg 1# , Philipp M. Lepper 1# , Frederik Seiler 1# , Markus
Bischoff 2# ,, Frank Langer 3# , Robert Bals 1# , and Christoph Beisswenger 1#
1 Department of Internal Medicine V – Pneumology, Allergology and Respiratory Critical Care
Medicine, 2 Institute of Medical Microbiology and Hygiene, 3 Department of Thoracic and
Cardiovascular Surgery, # Saarland University, 66421 Homburg/Saar, Germany
Background: The IL-17 family of cytokines consists of at least six members (IL-17 A to F). IL-17
directly activates epithelial cells leading to the expression of inflammatory mediators and antimicrobial
factors. Recent studies showed that IL-17A/F is released by professional immune cells such as CD4+
T cells and macrophages whereas IL-17C is expressed by epithelial cells. It was the purpose of this
study to examine the expression of IL-17 family members in respiratory epithelial cells during bacterial
infection.
Methods: Bronchial epithelial cells were exposed to smoke or room air and infected with bacterial
pathogens (Pseudomonas aeruginosa, Haemophilus influenzae) and ligands for Toll-like receptors. IL-
17C was silenced with siRNA. Mice were exposed to smoke and colonized with H. influenza.
Expression and release of IL-17 (A to F), IL-6 and IL-17 receptors was measured by ELISA, qRT-PCR
and western blot analysis. IL-17C was detected in human bronchial tissue by immunohistochemistry.
Results: Common bacterial pathogens such as P. aeruginosa and H. influenzae and ligands of Tolllike
receptors 3 and 5 (flagellin, polyI:C) induced the expression and release of IL-17C in cultured
human bronchial epithelial cells and in the bronchial epithelial cell line calu-3. The expression of IL-
17A, B, D, or E was not induced by bacterial stimuli. IL-17C enhanced inflammatory responses of
respiratory epithelial cells infected with P. aeruginosa. Further, cigarette smoke suppressed the
expression of IL-17C in epithelial cells in response to bacterial infection and in vivo in the upper
airways of mice colonized with H. influenzae. IL-17C could also be detected in bronchial tissue of
subjects with infection-related lung diseases.
Conclusion: These data show that IL-17C is involved in the innate immune response of respiratory
epithelial cells. Smoke suppresses IL-17C expression in case of infection.
31

Angiopoietin-2, circulating cell-free mitochondrial DNA (ccf mtDNA) and
markers of inflammation are increased in collapsed marathon runners
R.H. Hübner 1 , J.M. Doehn 1, B. Gutbier 1 , A.K. Neuhauss 1 , K. Fischer 1 , L. Brechtel 2 , M. Kruell 2 , J.
Lock 2 , N. Suttorp 1 , S. Hippenstiel 1 , M. Witzenrath 1
1 Department of Internal Medicine/Infectious Diseases and Pulmonary Medicine, Charité –
Universitätsmedizin Berlin, Germany; 2 SCC Running Events GmbH, Berlin, Germany
Rationale: Exercise induced collapse (EIC) after running a (half) marathon is the most common cause
for emergency treatment at running events. Systemic inflammation has been observed in marathon
runners. However, the trigger for inflammation in intensity exercise is not unknown. Mitochondrial DNA
(mtDNA) is released after cellular injury and acts as damage-associated molecular pattern (DAMP)
that activates innate immunity. Angiopoietin (ANG)-2 is a contributor to endothelial permeability,
whereas ANG-1 supports endothelial quiescence. We hypothesized that running a (half) marathon
evokes liberation of mtDNA and/or ANG2, which contributes to EIC.
Methods: We examined 18 healthy runners before, immediately following and 24 hours after the
Berlin marathon 2010 and compared results of clinical examination and blood analysis with 30
collapsed runners of the Berlin marathon 2009 and 2010 and the Berlin half marathon 2010. Collapsed
runners were divided into runners with mild symptoms (n=22) or with serve symptoms (n=8).
Inflammatory markers, ccf mtDNA, and ANG-1 and -2 were analyzed in serum samples by qPCR or
ELISA.
Results: White blood cells, CRP, IL-6, ccf mtDNA, ANG-2 and ANG2/ANG-1 ratio were increased in
healthy runners after marathon as compared to screening. Levels of ccf mtDNA and ANG-2 correlated
with inflammatory markers. ANG-2 and ANG-2/ANG-1 ratio showed higher increase in collapsed
runners with severe symptoms as compared to collapsed runners with mild symptoms, or to healthy
runners.
Conclusion: Serum mtDNA and ANG-2 were increased after running a marathon in healthy runners,
and even higher ANG-2 levels were observed in collapsed runners with severe symptoms after a (half)
marathon. Further studies are warranted to provide evidence for a possible causal relationship
between running, elevated mtDNA, increased ANG-2, capillary leak syndrome and EIC.
32

Rolle des Endothelin-B-Rezeptors bei T H 2-induzierter pulmonalvaskulärer
Hyperreagibilität
Tabeling C 1 , González Calera CR 1 , Tschernig T 2 , Laschke MW 3 , Hocher B 4 , Suttorp N 1 , Witzenrath M 1
1 Med. Klinik m.S. Infektiologie und Pneumologie, Charité-Universitätsmedizin Berlin; 2 Institut für
Anatomie, Zellbiologie und Entwicklungsbiologie, Universität des Saarlandes, Homburg/Saar; 3 Institut
für Klinisch-Experimentelle Chirurgie, Universität des Saarlandes, Homburg/Saar;
4 Institut für
Ernährungswissenschaften, Universität Potsdam
Einleitung: Die Entstehung der pulmonalarteriellen Hypertonie ist häufig mit inflammatorischen
Erkrankungen assoziiert. Pulmonalarterielle Vasokonstriktion und Remodeling stellen wesentliche
pathophysiologische Prinzipien der PAH dar, die einen Anstieg des pulmonalarteriellen Widerstandes
mit konsekutiver Rechtsherzhypertrophie zur Folge haben. Die pulmonale T H 2-Inflammation der Maus
ruft morphologische und funktionelle Veränderungen des pulmonalen Gefäßsystems hervor, die
denen bei PAH ähneln. Endothelin-Rezeptor-Antagonisten kommen in der Therapie der PAH zum
Einsatz. Unklar ist, ob eine selektive Endothelin-A-Rezeptor-Inhibition einer kombinierten Inhibition der
Rezeptoren A (ETA) und B (ETB) überlegen ist.
Methoden: ETB-defiziente (ETB -/- ) und Wildtyp-Mäuse (WT) wurden systemisch mit Ovalbumin (OVA)
sensibilisiert und nachfolgend an drei aufeinanderfolgenden Tagen gegenüber inhalativem OVA
exponiert. Zur Analyse der pulmonalen Inflammation erfolgte eine bronchoalveoläre Lavage (BAL).
Pulmonalvaskulärer Widerstand und Reagibilität wurden an isoliert perfundierten und ventilierten
Mauslungen untersucht. Es erfolgten Gewichtsanalysen der Herzkompartimente sowie histologische
Untersuchungen der Lungen.
Ergebnisse: Nicht-sensibilisierte ETB -/- -Mäuse wiesen im Vergleich zu den WT-Mäusen einen
erhöhten pulmonalarteriellen Widerstand, eine erhöhte pulmonalvaskuläre Reagibilität, sowie eine
Rechtsherzhypertrophie auf. Nach OVA-Sensibilisierung und -Exposition führte die ETB-Defizienz im
Vergleich zu WT-Mäusen zu einer ausgeprägteren Zunahme der pulmonalvaskulären
Hyperreagibilität. Im Vergleich zu WT-Mäusen war die Gesamtzellzahl der BAL in ETB -/- -Mäusen
deutlich erhöht. Histologisch waren in den ETB -/- -Mäusen nach OVA-Exposition Anzeichen für eine
perivaskuläre Kollagendeposition nachweisbar.
Diskussion: Die Ergebnisse deuten auf eine antiinflammatorische Rolle von ETB bei pulmonaler T H 2-
Inflammation hin, mit protektiver Wirkung auf T H 2-induzierte Gefäßveränderungen. Diese Daten
unterstützen die Hypothese, dass eine selektive Inhibierung von ETA einer unselektiven Inhibierung
von ETA und ETB in der Therapie der PAH überlegen sein könnte. Die klinische Relevanz der
Befunde könnte durch vergleichende prospektive Therapiestudien untersucht werden.
33

Untersuchungen zur Rolle von Lungenfibroblasten bei der Alveolarisierung
Friederike Klein 1 , Werner Seeger 1,2 , Annegret Wilde 3 , Botond Roska 4 , William D. Richardson 5 , Robert
Voswinckel 1,2
1 Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, Bad Nauheim, Deutschland; 2 Abteilung für
Innere Medizin, Universitätsklinikum Gießen, Deutschland; 3 Institut für Mikro- und Molekularbiologie,
Justus-Liebig Universität Gießen, Deutschland, 4 Friedrich Miescher Institut für biomedizinische
Forschung, Basel, Schweiz, 5 Wolfson Institute for Biomedical Research, University College London,
UK
Einleitung: Alveolären Fibroblasten kommt eine wichtige Rolle bei der Alveolarisierung zu, da einem
PDGFRα Knockout sowohl die Myofibroblastendifferenzierung als auch die sekundäre Septierung
fehlen (Boström et al., 1996). Lipofibroblasten scheinen ebenso wichtig für die Septierung zu sein, da
sie währenddessen sehr häufig vorhanden sind, nach der Septierung aber wieder deutlich weniger
werden. Es ist bislang nicht bekannt ob PDGFRα exprimierende Zellen die Vorläufer für beide
Fibroblastentypen sind und ob eine Transdifferenzierung untereinander stattfindet.
Deshalb ist Ziel dieser Arbeit die einzelnen Fibroblastentypen während der Entwicklung und ihre Rolle
bei der regenerativen Septierung im Erwachsenenalter zu untersuchen.
Methoden: Zur Linienverfolgung wurden Cre-Reportermäuse, welche nach Rekombination von einem
roten Fluoreszenzfarbstoff in einen Grünen umschalten (mTomato/mGFP) mit konstitutiven
PDGFRαCre oder konditionellen PDGFRαCreER Mäusen verkreuzt. Zur Identifizierung der aktiven
PDGFRα Expression wurden PDGFRα-GFP knock-in Mäuse verwendet. Das Lungengewebe wurde
zu verschiedenen Zeitpunkten der Entwicklung durch Immunfluoreszenzfärbungen analysiert. Als
Marker für Lipofibroblasten wurde ADRP (adipocyte differentiation related protein) verwendet,
Myofibroblasten wurden durch Ko-Färbung mit α-smooth muscle actin (αSMA) identifiziert.
Ergebnisse: Immunfluoreszenzfärbungen zeigten eine Ko-Expression von PDGFRα und αSMA
sowohl in den Bronchien, als auch im Alveolarraum. ADRP ko-lokalisiert mit dem Marker der
Vorläufer, jedoch nicht in allen Zellen.
Das Expressionsmuster konnte sowohl mit den konstitutiven PDGFRαCre Mäusen als auch mit den
konditionellen PDGFRαCreER Mäuse bestätigt werden.
Diskussion: Mithilfe der PDGFRα-GFP Mäuse konnte gezeigt werden, dass sich PDGFRα
exprimierende Vorläuferzellen sowohl in Lipo- als auch in Myofibrobalsten differenzieren. Die
konstitutive PDGFRαCre Maus belegte die Beschränkung von PDGFRα auf die glatten Muskelzellen
der Bronchien und alveoläre Fibroblasten. Die Linienverfolgung mithilfe der konditionellen
PDGFRαCreER Maus bestätigte, dass sich postnatale PDGFRα Zellen in beide Fibroblastentypen
differenzieren können.
34

PMN-Funktion und MMP-Regulation nach AAT-Substitution
Koepke J 1 ,Dresel M 1 , Greulich T 1 , Vogelmeier C 1 , Janciauskiene S 2 und Koczulla AR 1
1 Klinik für Innere Medizin, Schwerpunkt Pneumologie, Biomedizinisches Forschungszentrum Philipps-
Universität, Marburg
2 Klinik für Pneumologie, Medizinische Hochschule, Hannover
Einleitung: Das α 1 -Antitrypsin (AAT) ist ein Akute-Phase-Glykoprotein und einer der wichtigsten
Proteinaseninhibitoren im Serum. Die autosomal co-dominante Vererbung des α1-Antitrypsinmangels
(AATM) bedingt verringerte AAT-Konzentrationen im Serum und Gewebe, wodurch es zu einer
Verschiebung des Proteasen-Antiproteasen Gleichgewichts kommt, welches die Ursache für die
frühzeitige Entwicklung eines Lungenemphysem darstellt. Die wöchentliche, intravenöse Substitution
von humanem, aufgereinigtem AAT stellt eine Therapieoption dar, um den protektiven Plasmaspiegel
aufrechtzuerhalten. Neben seiner Hauptfunktion, als Inhibitor der neutrophilen Elastase, besitzt AAT
immun-modulatorische Eigenschaften, insbesondere auf neutrophile Granulozyten (PMNs). Das Ziel
dieser Studie ist es, den kurzfristigen Effekt der wöchentlichen Substitutionstherapie auf die
Aktivierung und Degranulierung von PMNs zu untersuchen.
Methoden: Aus dem peripheren Blut von elf AATM-Patienten (FEV1 [%] 38,1±14,33; GOLD Stadien
II-IV) wurden PMNs, vor und nach der Substitution, mittels Standardprotokollen isoliert. Nach
vierstündiger Stimulation mit LPS, IL-8 und Phorbol-12-Myristate-13-Acetat wurden die
Zellkulturüberstände mittels ELISAs auf die Sekretion von IL-8, Matrix Metallopeptidase 9 (MMP-9)
und Myeloperoxidase (MPO) quantifiziert. Zusätzlich wurden vor und nach der Substitution Standard-
Entzündungsmarker, MMP-9, MPO und der Tissue inhibitor of Metalloproteinases 1 (TIMP-1) aus dem
Serum bestimmt.
Ergebnisse: Die Serum-Analysen ergaben einen signifikanten Anstieg von MMP-9 und MPO zwei
Stunden nach der Substitution, wobei gleichzeitig eine signifikante Reduktion von TIMP-1 gemessen
werden konnte. Die PMN-Stimulation zeigten keinen kurzzeitigen Einfluss auf die Degranulierung.
Eine Wochenverlaufs-Analyse eines AATM-Patienten bestätigten den rapiden Anstieg von MMP-9 und
MPO im Serum und konnten zusätzlich eine Abhängigkeit der Degranulation von PMNs mit der AAT-
Konzentration aufzeigen.
Diskussion: Der Substitutions-bedingte rapide Anstieg von MMP-9 und MPO im peripheren Blut
könnten zum schnellen Abbau/Oxidation von AAT führen und dem gewünschten Effekt der Therapie
entgegen wirken. Diese posttranslationalen Modifizierungen von AAT ist das Ziel weiterer Analysen.
35

Characterization of bronchioalveolar stem cells and the embryonic stem cell
marker Oct-4 in adult mouse lung.
C. Koumba 1 ; I. Salwig 1 ; M. Szibor 1 ; H.R. Schöler 3 ; W. Seeger 1,2 ; R. Voswinckel 1,2
1
Max-PIanck-Institute for Heart and lung research, Bad Nauheim; 2 Departement of Internal Medicine,
University Hospital Giessen; 3 MPI for Molecular Biomedecine, Münster, Germany
Objective: The evidence that bronchioalveolar stem cells (BASCs) serve as a real stem cell type for
the distal lung has been challenged recently. It is currently unclear what their function is and how their
pool and progeny is regulated during lung regeneration and repair. We aim to identify and characterize
BASCs in adult mouse lung and to describe the embryonic stem cell marker Oct-4 and its possible role
in adult distal lung stem cells by improved methods.
Results: We identified by immunohistochemistry the proposed BASC cell population coexpressing
SP-C, a marker for alveolar type 2 cells, and CCSP, a marker for bronchial epithelial clara cells, that
resides at the bronchioalveolar duct junction (BADJ). BASCs were then identified by flow cytometry
based on an adjusted McQualter protocol for their expression of EpCAM and CD24 and the absence
of CD31 and CD45. Also, lung mesenchymal stromal cells that have EpCAM(-)/Sca-1(+) phenotype
required for the differentiation of BASCs were isolated. Oct-4 was also identified in adult mouse lung
by immunohistochemistry.
Conclusion/Outlook: We further aim to establish in vitro colony formation assays and in vivo
differentiation assays for alveolar stem cells to address changes in stemness and proliferative activity
during experimental lung diseases and lung regeneration.
36

Pulmonary and Systemic Cellular Markers of Repair, Regeneration and
Senescence in COPD.
M. Kumar 1 , N. Weissman 2 , W. Seeger 1, 2 , R. Voswinckel 1
1 Max-Planck-Institute for Heart and Lung Research, Dept. of Lung Development and Remodeling,
Bad Nauheim; 2 UGMLC, Universities of Gießen and Marburg Lung Centre
Introduction: Pulmonary emphysema is an age-related disease of the lungs. It occurs after a
prolonged period of cigarette smoking. Deregulated repair, tissue regeneration and lung regression
are the hallmarks of COPD. Cellular senescence is a signal transduction program leading to
irreversible cell cycle arrest. The growth arrest can be triggered by many different mechanisms
including recognition by cellular sensors of DNA double-strand breaks leading to the activation of cell
cycle checkpoint responses and recruitment of DNA repair foci. The execution of regenerative
programs in lung and remote organs is closely linked to viability or senescence of resident cells as
well as progenitor cells derived from the circulation. We propose COPD to be a disease of premature
lung senescence and aim to decipher markers of DNA damage, repair and senescence in smokers
with and without COPD as well as in animal models of smoke induced emphysema.
Results: Cellular senescence could be successfully assessed by staining for β-galactosidase and
evaluation of senescence associated heterochromatin foci (SAHF), reflecting condensed chromatin, in
the nuclei. DNA double strand breaks and cell cycle arrest could be demonstrated by up regulated 53-
BP1 and p21.
In vitro, senescence of fibroblasts of lung could be induced by 100uM H 2 O 2 as well as by 1% cigarette
smoke extract. PBMC derived Circulating fibrocytes were rather stimulated in growth by H 2 O 2 than
driven towards senescence.
Paraffin sections from Human COPD samples were investigated for markers of senescence, DNA
damage and repair. Markers of DNA damage and senescence seem to be prominently up regulated in
the diseased samples. Preliminary studies on smoking mouse models for emphysema suggests
similar conclusions. More experiments on a larger sample size are in progress.
37

Periphere Mucosa-homing T Zellen von Patienten mit pulmonaler Fibrose
setzen vor allem Th2 Zytokine frei
Zissel, G.
Universitätsklinik Freiburg, Medizinische Klinik, Abt. Pneumologie, Freiburg
Einleitung: Die Rolle der chronischen Entzündung bei der pulmonalen Fibrose ist immer noch unklar.
Die Rolle der Lymphozyten bei diesen Entzündungsreaktionen ist schwierig abzuschätzen, da man in
der Regel nur wenig T Zellen in der BAL von Patienten mit fibrotischen Lungenerkrankungen findet.
Eine stattgehabte Entzündung sollte aber zu einer Vermehrung der Effektor-Memory-T Zellen geführt
haben. Mucosa-homing Memory T Zellen sind durch eine verstärkte Expression des Homing-Faktors
CCR6 gekennzeichnet. Wir haben daher die Fähigkeit von CCR6-positiven T Zellen von Patienten mit
Fibrose und Kontrollen die Zytokine IL-4, IL-10, IL-13, IL-17, IFN , und TNF zu bilden, untersucht.
Methoden: Hierfür wurden CD3-positive T Zellen von Patienten und Kontrollen mit oder ohne weitere
Stimulation in Anwesenheit von Brefeldin für 24h stimuliert. Anschließend wurden die Zellen
permeabilisiert und mit Antikörpern gegen die entsprechenden Zytokine sowie gegen
Oberflächenmarker gefärbt und per Durchflusszytometrie analysiert.
Ergebnisse: Betrachtet man die gesamten CD3 positive T Zellen, findet man keinen signifikanten
Unterschied zwischen Patienten und Kontrollen. Es zeigt sich aber eine signifikante Erhöhung des
Anteils der CCR6+ T Zellen im Vergleich zu Kontrollen ((Median (range)) 85(44) vs. 41(61), p

Gleichzeitige Fluoreszenzmarkierung verschiedener Zelltypen in der Lunge
Kuse Nicola 1 , Nikam Vandana 1 , Szibor Marten 1 , Braun Thomas 1 , Seeger Werner 1,2 , Voswinckel
Robert 1,2
1 Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, W. G. Kerckhoff-Institut Bad Nauheim,
Deutschland
2 Universität Giessen Lung Center –UGLC, Abteilung für Innere Medizin, Giessen
Einleitung: Die Lungenentwicklung umfasst verschiedene zelluläre Prozesse, die auch zelluläre
Interaktionen wie Alveolarisierung, Septa-Formierung, Differenzierung und Transdifferenzierung
beinhalten. Diesem ähnlich zeichnen sich einige Lungenerkrankungen durch „Remodeling“-Prozesse
aus. Die Lunge als hochkomplexes Organ besteht aus einer Vielzahl verschiedener Zelltypen (z. B.
Alveolare Typ I und Typ II Zellen, Fibroblasten, Endothel- und glatte Muskelzellen) und es existieren
verschiedene Marker um diese Zellen zu unterscheiden, jedoch sind viele von ihnen intrazellulär
exprimiert, wodurch ihre Eignung für die Markierung, Isolierung und Manipulation der Zellen begrenzt
ist. Um Differenzierungs- und Transdifferenzierungsprozesse in vitro und in vivo zu visualisieren
wurde eine Strategie entwickelt, bestimmte Zelltypen zu markieren. Dies geschieht durch
verschiedene Konstrukte, die mit Hilfe spezifischer Promotoren oder der Verwendung des CRE/LOX
und FLP/FRT Systems eine Expression von Reportergenen antreiben und damit eine permanente
Markierung verschiedener Zelltypen ermöglichen sowie Transdifferenzierungsprozesse zwischen
Zelltypen sichtbar machen.
Methoden: Klonierung, Zellkultur, Transfektionsmethoden, Generierung transgener Mäuse.
Ergebnisse: Es konnten verschiedene Konstrukte erstellt werden, die bis zu drei verschiedene
Zelltypen unter der Kontrolle spezifischer Promotoren markieren. Diese Konstrukte werden in vitro
überprüft und die Generierung transgener Mäuse vorbereitet. Mit diesen Konstrukten ist jedoch die
Visualisierung der eigentlichen Prozesse der Transdifferenzierung nicht möglich. Daher wurde hierfür
eine andere Strategie verwendet, bei der auf der Basis des CRE/LOX und FLP/FRT Systems
Zelltypen permanent markiert und Transdifferenzierungsprozesse über eine Fluoreszenzveränderung
sichtbar gemacht werden.
Ausblick: Die Erstellung von transgenen Mäusen mit verschieden markierten Zelltypen wird eine Zell-
Isolierung, verschiedene Untersuchungen und stereologische Quantifizierungen mit Bezug auf
unterschiedliche wissenschaftliche Fragestellungen ermöglichen. Darüber hinaus werden die
dynamischen (Trans-)Differenzierungsprozesse visualisiert, die eine Lungenentwicklung wie auch
verschiedene Lungenerkrankungen charakterisieren.
.
39

Biomechanischer Einfluss der chronischen zyklischen Dehnung auf die
Genexpression in Alveolarepithelzellen
Weber B 1 , Bader N 1 , Lehnich H 2 , Simm A 1,2 , Silber RE 1 , Bartling B 1
1 Klinik und Poliklinik für Herz- und Thoraxchirurgie, Universitätsklinikum Halle (Saale), und 2 Zentrum
für Medizinische Grundlagenforschung, Medizinische Fakultät; Martin-Luther Universität, Halle (Saale)
Einleitung: Das Alveolarepithel unterliegt aufgrund der Atmung einer zyklischen multiaxialen
Dehnung, die sich auf molekulare Vorgänge in der Zelle auswirken könnte. Daher sollte dieser
biomechanische Einfluss auf die Genexpression in Alveolarepithelzellen (AECs) untersuchen werden.
Methoden: In einer selbstkonstruierten Apparatur wurde zunächst die AEC-Linie A549 einer biaxialen
Dehnung unterworfen (20 % Längendehnung, 12 min -1 , 24 h) und die Genexpression per Affymetrix-
Genchip (human Genom U133 Plus 2.0) analysiert. Danach wurden weitere AECs (H322, Calu-3)
sowie Bronchialepithelzellen (BEAS-2B) einer multiaxialen Dehnung (12 % Längendehnung, 20 %
Flächendehnung, 12 min -1 , bis 2 h und 24 h) unterworfen und ausgewählte Gene sowie definierte
Signalmoleküle per qPCR bzw. Immunoblot untersucht.
Ergebnisse: Die biaxiale Dehnung (Zellschicht wird homogen gedehnt, aber unphysiologisch)
veränderte eine Reihe von Genexpressionen in A549, wobei mehr Gene vermindert (99) als erhöht
exprimiert (69) waren. Zu den vermindert exprimierten Genen zählten z. B. das Lipocalin 2 und
Semaphorin 4G und zu den erhöht exprimierten Genen das Serpin 1und VASP. Unter multiaxialen
Dehnungsbedingungen (physiologisch, aber Zellschicht wird inhomogen gedehnt) wurden einige
Signalmoleküle (p42/44-MAPK, Akt und CREB) in A549 kurzfristig induziert (phosphoryliert),
normalisierten sich aber unter chronischen Bedingungen wieder. Eine Auswahl von 11 Genen, die in
A549 unter biaxialer Dehnung differentiell exprimiert waren, zeigte unter multiaxialer Dehnung nur
noch zum Teil veränderte Genexpressionen. Dazu zählten Serpine 1 und VASP als Dehnungsinduzierte
Gene. Die durch Dehnung vermindert exprimierten Gene konnten in A549 nicht bestätigt
werden. Allerdings zeigten die H322-Zellen eine deutlich Dehnungs-verminderte Expression von
Lipocalin 2 sowie Semaphorin 4G. Die Calu-3 waren durch die biomechanische Beanspruchung kaum
in ihrer Genexpression verändert.
Diskussion: Diese Daten zeigen, dass sich die Genexpression in AECs an den chronischen
biomechanischen Einfluss in der Lunge anpasst.
40

Alternative und klassische Aktivierung primärer humaner Makrophagen – Ein
systembiologischer Ansatz
Bertrams Wilhelm 1,2 , Marsico Annalisa 3 , Schulz Christine 1,2 , Sittka Alexandra 1,2 , Du Bois Ilona 1,2 ,
Vingron Martin 3 , Suttorp Norbert 4 , Hippenstiel Stefan 4 , Schmeck Bernd 1,2
1
FORSYS Partner Research Group “Systems Biology of Lung Inflammation”; 2 Molekulare
Pneumologie, Deutsches Zentrum für Lungenforschung, Philipps-Universität Marburg; 3 Max Planck
Institute for Molecular Genetics, Berlin; 4 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie und Pneumologie,
Charité – Universitätsmedizin Berlin
Einleitung: Makrophagen sind auf Grund ihrer vielseitigen funktionalen Ausprägungen ein wichtiger
Aspekt in der Pathogenese der Lunge. Neben dem M1 Subtyp, induziert durch die sogenannte
klassische Makrophagenaktivierung, existiert auch der alternativ aktivierte M2 Subtyp, welcher u.a. in
der Sarkoidose und bei Tumorerkrankungen beschrieben ist. Die Rolle von microRNAs in der
Ausprägung (Polarisierung) dieser Makrophagen-Subtypen ist noch weitgehend unerforscht und soll in
dieser Studie adressiert werden.
Methoden: Das miRnom und das Transkriptom von unpolarisierten (M0) und polarisierten
Makrophagen (M1, M2) wurde mittels Array-Technologie bestimmt, und die gewonnenen Daten
wurden bioinformatisch korreliert. Durch Vorhersagealgorithmen gestützt wurden so putative
microRNA/mRNA Interaktionen identifiziert. Diese wurden durch Luciferase-basierte Reportersysteme
und Transfektionsexperimente bestätigt.
Ergebnisse: Mittels Luciferase-Reporterassay wurden die mRNAs für SH2B2, LAMP2, MRC1 und
erführende Experimente scheinen die Regulation von
SH2B2 und LAMP2 auf mRNA- bzw. Protein-Ebene zu belegen.
Diskussion: SH2B2 ist ein Scaffold Protein, das an der Signaltransduktion über Shc und Grb2
beteiligt ist. Seine Rolle in Makrophagen ist bisher nicht erforscht. In Analogie zu B-Zellen vermuten
wir einen Effekt auf die MAP-Kinase-Kaskaden über die Ras-GTPase und p38. Die microRNAvermittelte
Regulation von SH2B2 würde sich somit unter Anderem in der p38-Aktivität
niederschlagen.
LAMP2 ist ein lysosomales Strukturprotein. Seine Herunterregulation durch microRNAs könnte eine
verminderte Lysosomenstabilität zur Folge haben. Dies versuchen wir in Replikationsstudien mit
intrazellulären Bakterien (Legionella pneumophila) zu erforschen.
41

Bronchozentrische Granulomatose in Assoziation mit diffuser neuroendokriner
Zellhyperplasie (DIPNECH)
Kossakowski CA 1 , Otterbach F 2 , Stockmann D³, Müller KM 1
1 Gerhard-Domagk-Institut für Pathologie, Universitätsklinikum Münster; 2 Institut für Pathologie Soest,
³Lungenkompetenzzentrum Fachbereich Gefäß- und Thoraxchirurgie, Marienkrankenhaus Soest
Einleitung:
Das Krankheitsbild der bronchozentrischen Granulomatose der Lunge ist morphologisch durch eine
granulomatöse nekrotisierende Bronchitis/Bronchiolitis charakterisiert. Die Erkrankung kann assoziiert
sein mit chronisch entzündlichen rheumatischen Erkrankungen und Infektionen mit u.a. Aspergillen,
Mucor, Histoplasmen, Echinokokkus oder Mykobakterien, insbesondere bei immunsupprimierten
Patienten.
Methoden:
Histologische und immunhistochemische Untersuchungen.
Ergebnisse:
Wir berichten über die seltene Befundkonstellation einer bronchozentrischen Granulomatose mit einer
diffusen neuroendokrinen Zellhyperplasie (DIPNECH).
Die histologischen und immunhistochemischen Untersuchungen führten zu folgenden Ergebnissen:
Schwere destruierende und abszedierende Bronchiolitis mit peribronchial betonten floriden
sarkoidalen Granulomen und Entwicklung von Bronchiolektasien.
Von der Bronchialschleimhaut ausgehende, vorwiegend peribasal-assoziierte, diffuse und noduläre
neuroendokrine Zellhyperplasien - Synaptophysin-, Chromogranin- und CD56-positiv. Die heute unter
dem Akronym DIPNECH geführten Mikro-Neoplasien liegen in enger räumlicher Beziehung zu den
entzündlich alterierten, partiell destruierten Bronchiolen.
Diskussion:
Die kausale Pathogenese oft multipler DIPNECH-Herde in den Lungen ist bis heute weitgehend
unklar.
Beim vorliegenden Krankheitsbild ist eine formalpathogenetische Verknüpfung der entzündlichen
Läsionen der Bronchien mit der Aktivierung der Zellen des neuroendokrinen Systems primär aus
Zellen
42

MALAT-1 ncRNA beeinflusst die zelluläre Migration und die Wundheilung über
die Genregulation
Lars Henning Schmidt 1 , Tilmann Spieker 2 , Julia Humberg 1 , Etmar Bulk 1 , Alessandro Marra 3 , Ludger
Hillejan 3 , Wolfgang E. Berdel 1 , Carsten Müller-Tidow 1 , Rainer Wiewrodt 1
1
Medizinische Klinik A, Hämatologie, Onkologie und Pneumologie, Uniklinik Münster, Albert-
Schweitzer-Campus A1, Münster
2
Institute für Pathologie, Uniklinik Münster, Münster
3
Thoraxchirurgie, Niels-Stensen-Kliniken. Ostercappeln
Einleitung: Innerhalb der letzten Jahre rückt der Einfluss sogenannter langer nicht-kodierender RNAs
(ncRNAs) auf Genregulation und Tumorentstehung zunehmend in den wissenschaftlichen Focus Die
Expressionslevel der langen non-coding RNA (lncRNA) MALAT-1 sind assoziiert sowohl mit dem
Patientenüberleben als auch mit tumorproliferierenden Effekten im nicht-kleinzelligen
Lungenkarzinom. Es ist das Ziel der vorliegenden Studie, den molekularen Einfluss von MALAT-1 auf
die zelluläre Genregulation zu beurteilen.
Methoden: Die Genexpression wurde in murinen Fibroblasten (NIH 3T3) untersucht, die entweder
PINCO::MALAT-1 Vektor oder dem Kontrollvektor transduziert wurden unter Verwendung des „Mouse
Gene 1.0 ST array“ (Affymetrix, Santa Clara, CA). 250 Gene, die eine zweifache Hoch- bzw.
Herunterregulation zeigten, wurden mittels der „Ingenuity Pathways Knowledge Base“ funktionellen
Gruppen zugeordnet
Ergebnisse: Die Genexpressionsanalyse ergab eine signifikante differenzielle Genexpression. Die
differenziell exprimierten Gene wurden in drei “Top Bio Functions” Gruppen kategorisiert (250 Gene
von 29.000 zeigten eine log ratio ≥ 1). Unter den drei wichtigsten funktionellen Gruppen fanden sich
“Cellular Growth and Proliferation” (n=90), “Cellular movement” (n=75) und “inflammatory response”
(n=65). Die Beobachtung, dass eine positive Association der MALAT-1 Genexpression mit
Zellwachstum, Migration und Proliferation verknüpft ist, wurde in vitro mittels Migrations-,
Koloniebildungs- und Wundheilungsassays bestärkt.
Diskussion: Zusammenfassend zeigen diese Daten, dass hohe MALAT-1 Expressionslevel
Zellwachstum, Migration und Proliferation fördern und leisten einen wichtigen Beitrag zum Verständnis
des kanzerogenen Pathomechanismus langer ncRNAs.
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Effekt von cAMP und cGMP beeinflussender Wirkstoffe auf die
Monozytenreifung
Höhne K, Müller-Quernheim J, Zissel G
Universitätsklinik Freiburg, Medizinische Klinik, Abt. Pneumologie, Freiburg,
Einleitung: Makrophagen können abhängig von ihrer Umgebung und vorhandenen Signalen einen
sehr heterogenen Phänotyp aufweisen. Während TH-1 assoziiertes IFNγ einen klassischen
Makrophagentyp (M1) induziert, folgt der Stimulation mit TH2-assoziiertem IL4, IL10 oder IL13 ein
alternativer Phänotyp (M2). M2-Makrophagen sind an Angiogenese, Gewebe-Remodelling und -
Reparatur beteiligt. Phänotyp und Funktion Tumor-assoziierter Makrophagen (TAM) weisen ebenfalls
auf einen polarisierten M2-Makrophagen hin.
Methoden: Die Monozyten wurden drei Tage mit A549 Zellen kokultiviert und mit unterschiedlichen
cAMP- und cGMP-beeinflussenden Wirkstoffen stimuliert. Anschließend wurde die Expression von
Arginase und CCL18, beides Marker des alternativen Phänotyps, bei A549 bzw. Monozyten alleine
und in Kokultur analysiert. Dazu wurde die Arginase 1 mRNA Expression mittels qPCR und die CCL18
Proteinkonzentration mittes ELISA bestimmt.
Ergebnisse: A549 alleine exprimieren kein CCL18. Monozyten zeigen ohne weitere Stimulation eine
deutliche CCL18 Freisetzung, die jedoch durch Kokultur mit A549 noch erhöht wird. Der PDE4-
Inhibitor Roflumilast N-oxid (RNO) senkt in der Kokultur die CCL18 Freisetzung; diese Senkung
erreicht aber kein signifikantes Niveau. Der Phosphodiesterase 3 (PDE3)-Inhibitor Motapizon (Mota)
bzw. die Kombination aus Mota und RNO senkt dagegen die CCL18 Freisetzung signifikant. Auch der
cGMP spezifische PDE5-Inhibitor Zaprinast und der unspezifische PDE-Inhibitor Pentoxifyllin
reduzieren die CCL18-Proteinexpression. Besonders effektive Hemmer der CCL18 Produktion sind
IBMX, ein nicht-selektiver Inhibtior und YC-1, ein Aktivator der Guanylatzyklase.
Die Expression von Arginase 1 mRNA wird im Gegensatz zu CCL18 nicht ausschließlich durch cAMP
bzw. cGMP beeinflussenden Wirkstoffe reguliert. Jedoch kann die nicht-selektive Hemmung von
PDEs durch Pentoxifyllin die Expression der Arginase 1 mRNA in Kokultur senken. Die Modulation
von cAMP und cGMP durch Phosphodiesterasen ermöglicht somit eine teilweise starke Verringerung
der Expression von Markern, die typisch für einen M2-Phänotyp sind.
Diskussion: Die Daten zeigen, dass die Modulation von cAMP und cGMP die
Makrophagenphänotypen regulieren können. Sowohl Arginase als auch CCL18 spielen eine wichtige
Rolle bei der Matrixproduktion, welche sowohl bei der Lungenfibrose als auch beim Wachstum solider
Tumore von Bedeutung ist.
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P2Y6 receptor signalling in COPD patients and cigarette smoke-exposed mice
C. Korcan Ayata* 1 , Ken R. Bracke* 2 , Sanja Cicko 1 , Monica Lucattelli 3 , Davide Ferrari 4 , J. Christian
Virchow 5 , Giuseppe Lungarella 3 , Rembert Koczulla 6 , Guy G. Brusselle 2 and Marco Idzko 1 .
1 Department of Pneumology, University Medical Center, Freiburg, Germany.
2 Department of
Respiratory Medicine, Ghent University, Ghent, Belgium. 3 Department of Physiopathology and
Experimental Medicine, University of Siena, Italy. 4 Department of Experimental and Diagnostic
Medicine, Center for the Study of Inflammation, University of Ferrara, Italy. 5 Department of
Pneumology, University Hospital, Rostock, Germany. 6 Department of Pneumology, University
Hospital, Marburg, Germany.
Rationale: Extracellular ATP, via activation of the purinergic receptor subtypes P2Y2 and P2X7, has
been identified as a new player in the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease (COPD)
and cigarette smoke (CS)-induced lung inflammation. Recent evidence suggests a role of the
UDP/P2Y6R axis in inflammatory lung diseases; however its denotation in COPD needs to be
elucidated.
Objectives: To explore the relevance of P2Y6R signalling in the pathogenesis of COPD.
Methods: Expression of the P2Y6R was assessed on lung tissue from never smokers, smokers
without airflow obstruction and patients with COPD, as well as in mice with CS-induced lung
inflammation. Additionally, pulmonary UDP/UTP levels were quantified in bronchoalveolar lavage fluid
(BALF) of CS-exposed mice. Next, in a series of in vivo experiments using P2Y6R
agonists/antagonists and genetically engineered mice, the functional relevance of P2Y6R in CSinduced
lung inflammation was explored. Finally, the release and expression of inflammatory
mediators upon UDP stimulation was assessed in vitro in primary human airway epithelial cells (AEC).
Measurements and Main Results: P2Y6R expression was strongly increased in airway epithelium of
patients with COPD and correlated significantly with disease severity. Accordingly, P2Y6R expression
was also upregulated in airway epithelium of mice with CS-induced lung inflammation, and was
accompanied by increased levels of UTP/UDP in the BALF. Interestingly, selective inhibition or
deficiency of P2Y6R both resulted in attenuated lung inflammation and protection against the
development of emphysema upon CS-exposure. Mechanistically, UDP stimulation of the P2Y6R
resulted in increased expression and release of various chemokines/cytokines, either in vivo in CSexposed
mice, or in vitro in human primary AEC, thereby favouring the recruitment of blood
neutrophils to the lung.
Conclusion: As the UDP/P2Y6R axis is involved in the pathogenesis of COPD, selective P2Y6R
antagonists might be a new therapeutic option for this devastating disease.
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Die bakterielle Stimulation bestimmt den Phänotyp der Zigarettenrauch
induzierten Entzündung
Han Gang, Herr Christian, Hellberg Jan, Dong Li, Beißwenger Christoph, Bals Robert
Universität des Saarlandes, Klinik für Innere Medizin V, Pneumologie, Allergologie, Beatmungs- und
Umweltmedizin
Einleitung: Zigarettenrauch ist ein wesentlicher Risikofaktor für die Erkrankung an einer COPD.
Bakterielle Infektionen der Lunge treten im Verlauf der Krankheit häufig auf und sind ein Faktor, der zu
einer Verschlechterung des Krankheitsbildes beiträgt. Die Entstehung der sehr starken
Entzündungsreaktion, die mit den Infektionen bei einer COPD einhergeht, ist nicht vollständig
verstanden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Zigarettenrauch induzierte Entzündung in
Abhängigkeit unterschiedlicher chronisch applizierter Konzentrationen von Bakterien untersucht.
Methoden: C57Bl/6N Mäuse wurden für bis zu 6 Monate mit Zigarettenrauch (CS) behandelt. Eine
Gruppe wurde zusätzlich einmal wöchentlich mit hitzeinaktivierten Nontypeable Haemophilus
influenzae (NTHi) stimuliert (ld-NTHi), eine weitere Gruppe wurde zusätzlich täglich mit NTHi stimuliert
(hd-NTHi). Am Ende des Versuchs wurde die Lungenfunktion gemessen und die Lunge stereologisch
untersucht und für immunhistologische Untersuchungen verwendet. In der BAL und dem Serum
wurden Entzündungsmarker gemessen.
Ergebnisse: Die Exposition mit CS führte nach 6 Monaten zu einem Einstrom von Makrophagen in
die BAL. Bei den Gruppen, die mit ld-NTHi stimuliert wurden, kam es im Verlauf von 2 Wochen, 3 und
6 Monaten zu einem Makrophagen dominierten Zelleinstrom, der durch CS kaum beeinflusst wurde. In
den hd-NTHi Gruppen kam es nach 2 Wochen zu einem Neutrophilen basierten Zelleinstrom, der sich
im Zeitverlauf verstärkte. Durch CS wurde der Einstrom von Neutrophilen in die BAL verstärkt. Die
Tiere in dieser Gruppe hatten eine größere alveolare Oberfläche und einen erhöhten mean linear
intercept. Dies korrelierte mit einer verstärkten Mucusproduktion und erhöhten Konzentrationen von
KC, TNF-a und IL-17A im Serum. In der Lunge kam es zu follikulären Zellansammlungen, die CD3+
Zellen, B-Zellen und follikuläre dendritische Zellen enthielten.
Diskussion: In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass die Stärke der chronischen bakteriellen Stimulation
einen Einfluss auf den Phänotyp der CS-induzierten Entzündung hat. Bei der ld-NTHi Gruppe kam es
zu einer Makrophagen basierten Entzündung, die durch CS nicht weiter verstärkt wurde. In der hd-
NTHi Gruppe kam es zu einer Neutrophilen basierten Entzündung, die durch CS noch verstärkt
wurde. Hier führt die zusätzliche Exposition mit CS zu einem Phänotyp ähnliche einer COPD mit
erhöhten Entzündungsmarkern, verstärkter Mucusproduktion und der Bildung von lymphähnlichen
follikulären Strukturen. Weitere Untersuchungen werden die Signalwege erforschen, die zwischen den
beiden Entzündungsreaktionen diskrimieren und einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der COPD
liefern.
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Cigarette smoke suppresses innate immunity of the upper-respiratory tract
leading to enhanced colonization of the lung
Meike Voss 1 # , Jan Hellberg 1 # , Markus Bischoff 2 # , Christian Herr 1 # , Robert Bals 1 # , and Christoph
Beisswenger 1 #
1 Department of Internal Medicine V, 2 Institute of Medical Microbiology and Hygiene, # Saarland
University Medical Center, 66421 Homburg/Saar, Germany
Smoking promotes enhanced colonization of the upper and the lower respiratory tract with potential
pathogens, which increases the susceptibility to pulmonary infections. Here, we examined whether
smoke exposure favors colonization of the upper-respiratory tract with bacterial pathogens such as
Streptococcus pneumoniae and translocation of bacteria into the lung. To investigate this, mice were
exposed to cigarette smoke in a long-term-smoke model for 8 months and afterwards colonized with
S. pneumoniae in the upper-respiratory tract. Smoked mice showed higher colonization levels of the
upper-respiratory tract compared to non-smoke controls and were more susceptible to bacterial
translocation into the lung. Furthermore, smoke exposure suppressed innate immune functions of the
upper-respiratory tract and the lung. Release of inflammatory mediators in the upper-respiratory tract
and in the lung, such as KC and IL-1β, in response to bacterial colonization was reduced in smoked
mice compared to non-smoked controls. Our results show that smoke impacts innate immunity of the
airways rendering the host susceptible for bacterial colonization and infection.
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Notizen:
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Notizen:
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Sponsoren
Astra Zeneca GmbH
Bayer Vital GmbH
Boehringer Ingelheim Pharma GmbH & Co. KG
Chiesi GmbH
GlaxoSmithKline GmbH & Co. KG
Grifols Deutschland GmbH
InterMune Deutschland GmbH
Lilly Deutschland GmbH
MSD Sharp & Dohme GmbH
Novartis Pharma GmbH
Pfizer Pharma GmbH
Roche Pharma AG
50

Abendessen
Tagung

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Tagungsräume
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0251-83-0
(Vermittlung)
0251-83-55200
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