Herbsttagung Programm & Abstracts - Deutsche Gesellschaft für ...
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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
- Seite 3 und 4: Impressum Wissenschaftliche Leitung
- Seite 5 und 6: 14:50 - 15:00 Uhr Role of basophils
- Seite 7 und 8: 18:00 - 18:10 Uhr TLR-3 triggered a
- Seite 9 und 10: 11:00 - 12:40 Uhr Inflammation und
- Seite 11 und 12: Abstracts 11
- Seite 13 und 14: Die IL-2 abhängige Th1 Immunantwor
- Seite 15 und 16: Krüppel like Faktor 4 terminiert d
- Seite 17 und 18: Role of basophils in immunological
- Seite 19 und 20: Antioxidantien machen einen durch S
- Seite 21 und 22: Role of the macrophage-inducible C-
- Seite 23 und 24: A novel device for gaseous nitric o
- Seite 25 und 26: Asthma-Phänotypisierung durch Zyto
- Seite 27 und 28: The α-MSH/MCR axis in the immuno-p
- Seite 29 und 30: Attenuated allergic airway inflamma
- Seite 31 und 32: IL-17C is a mediator of respiratory
- Seite 33 und 34: Rolle des Endothelin-B-Rezeptors be
- Seite 35 und 36: PMN-Funktion und MMP-Regulation nac
- Seite 37 und 38: Pulmonary and Systemic Cellular Mar
- Seite 39 und 40: Gleichzeitige Fluoreszenzmarkierung
- Seite 41 und 42: Alternative und klassische Aktivier
- Seite 43 und 44: MALAT-1 ncRNA beeinflusst die zellu
- Seite 45 und 46: P2Y6 receptor signalling in COPD pa
- Seite 47 und 48: Cigarette smoke suppresses innate i
- Seite 49 und 50: Notizen: 49
- Seite 51 und 52: Abendessen Tagung
<strong>Herbsttagung</strong><br />
der Sektion Zellbiologie und der<br />
Sektion Infektiologie und Tuberkulose<br />
in der<br />
<strong>Deutsche</strong>n <strong>Gesellschaft</strong> für Pneumologie und<br />
Beatmungsmedizin e.V.<br />
16. - 17. November 2012<br />
Institut für Anatomie, Universitätsklinikum<br />
Westfälische Wilhelms-Universität Münster<br />
<strong>Programm</strong> & <strong>Abstracts</strong>
Impressum<br />
Wissenschaftliche Leitung:<br />
Prof. Dr. med. Rainer Wiewrodt<br />
Leiter Schwerpunkt Pneumologie<br />
Medizinische Klinik A<br />
Universitätsklinikum Münster<br />
Albert Schweitzer Campus 1.A1<br />
D-48149 Münster<br />
PD Dr. med. Daniel Drömann<br />
Medizinische Klinik III, Pneumologie/Infektiologie<br />
Universitätsklinikum Schleswig-Holstein<br />
Ratzeburger Allee 160<br />
D-23538 Lübeck<br />
Veranstaltungsort:<br />
Westfälische Wilhelms-Universität Münster<br />
Universitätsklinikum Münster<br />
Institut für Anatomie<br />
Vesaliusweg 2 – 4<br />
D-48149 Münster<br />
Organisation:<br />
Agentur KONSENS GmbH<br />
Frau Heidrun Lunemann<br />
Stockumer Str. 30<br />
59368 Werne<br />
Tel: +49 23 89 / 52 75 0<br />
Email: Lunemann@agentur-konsens.de<br />
Zertifizierung:<br />
Ein Antrag auf Zertifizierung der Sektionstagung als Ärztliche Fort- und<br />
Weiterbildungsveranstaltung wurde bei der LÄK Westfalen-Lippe gestellt.<br />
Bitte Barcodes mitbringen!<br />
Vorträge:<br />
Während der Veranstaltung steht ein Techniker zur Unterstützung der PC-basierten<br />
Vortragspräsentation (Microsoft-Betriebssystem) zur Verfügung. Benutzer von Apple-<br />
Software prüfen bitte die Kompatibilität der Präsentationen für Microsoft-Software.<br />
Die Vortragslänge beträgt 10 min einschließlich Diskussion. Wir empfehlen eine<br />
Vortragszeit von maximal 7 min, so dass für die Diskussion mindestens 3 min zu<br />
Verfügung stehen.<br />
Copyright Fotos:<br />
UKM; Manfred Thomas, Münster; Freilichtmuseum Mühlenhof<br />
3
Freitag 16. November 2012<br />
ab 12:15 Uhr<br />
Anmeldung und Imbiss<br />
13.00 - 13.15 Uhr Begrüßung<br />
R. Wiewrodt / D. Drömann<br />
13.15 - 14.00 Uhr Key Note Lecture<br />
Prof. emer. Dr. Franz Hillenkamp<br />
Mass spectrometry - a driving force in biomedical research<br />
Institute of Medical Physics and Biophysics (IMPB)<br />
Westfälische Wilhelms University Münster<br />
14:00 - 15:30 Uhr Infektion und Pneumonie, Teil I<br />
Vorsitzende: F.C. Ringshausen / C. Herr<br />
14:00 – 14:10 Uhr Role of TNFAIP2 in Legionella pneumophila-induced<br />
pulmonary inflammation<br />
Du Bois I1,2, Marsico A3, Becher A4, Bertrams W1,2, Sittka A1,2,<br />
Schulz C1,2, Vingron M3, Suttorp N4, Hippenstiel S4, Schmeck B1,2<br />
1 FORSYS Partner Research Group “Systems Biology of Lung Inflammation”; 2<br />
Molecular Pulmonology/iLung, UGMLC, German Center for Lung Research, Philipps<br />
University Marburg; 3 Max Planck Institute for Molecular Genetics, Berlin; 4 Medizinische<br />
Klinik m.S. Infektiologie und Pneumologie, Charité – Universitätsmedizin Berlin<br />
14:10 – 14:20 Uhr Die IL-2 abhängige Th1 Immunantwort auf Infektionen mit<br />
gram-negativen Bakterien ist bei COPD supprimiert<br />
Knobloch J, Chikosi S, Koch A.<br />
Klinik III für Pneumologie, Allergologie, Schlaf- und Beatmungsmedizin,<br />
Berufsgenossenschaftliches Universitätsklinikum Bergmannsheil, Bochum<br />
14:20 – 14:30 Uhr Nontypeable Haemophilus influenzae aktiviert das NLRP3-<br />
Inflammasom – ein möglicher Trigger chronischer<br />
bronchialer Entzündung bei COPD<br />
1 Rotta detto Loria J, 1 Rohmann K, 1 Drömann D, 2 Rupp J,<br />
3 Goldmann T, 1 Dalhoff K<br />
1 Medizinische Klinik III, Universität zu Lübeck, Lübeck, Deutschland 2 Institut für<br />
medizinische Mikrobiologie und Hygiene, Universität zu Lübeck, Lübeck, Deutschland<br />
3 Medizinische Klinik, Forschungszentrum Borstel, Deutschland.<br />
14:30 – 14:40 Uhr Krüppel like Faktor 4 terminiert die Streptococcus<br />
pneumoniae-abhängige IL-8 Freisetzung und induziert die<br />
IL-10 Sekretion in humanen Lungenepithelzellen<br />
Zahlten J 1 , Steinicke R 1 , Bertrams W 2 , Hocke A 1 , Schmeck B 2 ,<br />
Witzenrath M 1 , Hammerschmidt S 3 , Suttorp N 1 , Hippenstiel S 1<br />
1 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie/Pneumologie, Charité–Universitätsmedizin<br />
Berlin, Berlin, 2 Philipps-Universität Marburg, Molekulare Pneumologie - AG<br />
Inflammation der Lunge / iLung, Marburg, 3 Abteilung Genetik der Mikroorganismen,<br />
Genetik und Genomforschung; Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Greifswald<br />
14:40 – 14:50 Uhr Stammzellfaktor Krüppel-like Faktor 4 als Regulator der<br />
Inflammation in der Pneumokokkenpneumonie<br />
Herta T 1 , Zahlten J 1 , Doehn J-M 1 , Garcia P 2 , Opitz B 1 , Suttorp N 1 ,<br />
Hippenstiel S 1<br />
1 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie und Pneumologie, Charité Berlin<br />
2 Center of Biological Investigations (CIB-CSIC), Madrid<br />
4
14:50 – 15:00 Uhr Role of basophils in immunological memory responses to<br />
pneumococcal protein antigens and S. pneumoniae infections in<br />
mice<br />
Bischof A 1 , Brumshagen C 1 , Maus R 1 , Mack M 2 , Hollingshead S 3 , Briles D 3 ,<br />
Welte T 4 , Maus UA 1<br />
1 Department of Experimental Pneumology, 4 Clinic for Pneumology, Hannover Medical School,<br />
2 Department of Internal Medicine II, University Hospital Regensburg, 3 Department of<br />
Microbiology,University of Alabama at Birmingham<br />
15:00 – 15:10 Uhr Untersuchung des immunmodulatorischen Potentials von<br />
Moxifloxacin in der schweren murinen Pneumokokkenpneumonie<br />
Müller-Redetzky HC 1 , Wienhold S 1 , Berlinghoff R 2 , Hellwig K 1 , Gruber A 3 ,<br />
Suttorp N 1 , Witzenrath M 1<br />
1 Charité-Universitätsmedizin Berlin, Med. Klinik m. S. Infektiologie und Pneumologie, Berlin;<br />
2 Bayer Vital GmbH, Berlin; 3 Freie Universität Berlin, Institut für Tierpathologie<br />
15:10 – 15:20 Uhr Antioxidantien machen einen durch Streptococcus pneumoniaeinduzierten<br />
oxidativen Stress in menschlichen Atemwegszellen<br />
und Mäuselungen rückgängig<br />
Kim Y 1 ; Zahlten J 1 ; Hocke A 1 ; Doehn J-M 1 ; Suttorp N 1 ; Hippenstiel S 1 ;<br />
Hübner, R-H 1<br />
1 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie/Pneumologie, Charité–Universitätsmedizin Berlin,<br />
Augustenburger Platz 1, 13357 Berlin<br />
15:20 – 15:30 Uhr Podiumsdiskussion<br />
15:30 - 16:00 Uhr Kaffeepause<br />
16:00 -17:00 Uhr Infektion und Pneumonie, Teil 2<br />
Vorsitzende: C. Beisswenger / B. Schmeck<br />
16:00 – 16:10 Uhr A novel human short term ex vivo model for the initial phase of<br />
mycobacterial infection<br />
Ganbat D 1 , Richter E 1 , Vollmer E 1 , Zabel P 1 , Kugler C 2 , Goldmann T 1<br />
1 Research Center Borstel, D-23845 Borstel; 2 LungenClinic Grosshansdorf, D-22927<br />
Großhansdorf<br />
16:10 – 16:20 Uhr Role of the macrophage-inducible C-type lectin Mincle in the lung<br />
host defense against mycobacterial infections in mice<br />
Behler Friederike 1 , Steinwede Kathrin 1 , Balboa Luciana 2 , Ueberberg Bianca 1 ,<br />
Maus Regina 1 , Kirchhof Gabriele 1 , Yamasaki Sho 3 , Welte Tobias 4 ,<br />
Maus Ulrich A. 1<br />
1 Department of Experimental Pneumology, Hannover Medical School; 2 Instituto de Medicina<br />
Experimental, Academia Nacional de Medicina, Buenos Aires, 3 Division of Molecular Immunology,<br />
Kyushu University Fukuoka, Japan, 4 Clinic for Pneumology, Hannover Medical School, Hannover<br />
16:20 – 16:30 Uhr A single point mutation (Y89F) within the non- structural protein 1<br />
of influenza A viruses dramatically limits lung epithelial cell<br />
tropism and virulence in mice.<br />
Hrincius E.R. 1 , Henneke A.K. 1 , Gensler L. 1 , Anhlan D. 1 , Vogel P. 2 ,<br />
McCullers J. 3 , Ludwig S. 1 and Ehrhardt C. 1 *<br />
1<br />
Institute of Molecular Virology (IMV), ZMBE, Von Esmarch-Str. 56, D-48149 Muenster, Germany<br />
2<br />
St. Jude Children's Research Hospital, Veterinary Pathology, 262 Danny Thomas Place,<br />
Memphis, TN 38105-3678<br />
3 St. Jude Children's Research Hospital, Department of Infectious Diseases, 262 Danny Thomas<br />
Place, Memphis, TN 38105-3678 *presenting author<br />
5
16:30 – 16:40 Uhr A novel device for gaseous nitric oxide to treat antibiotic resistant<br />
bacterial and fungal lung infections in patients with cystic fibrosis<br />
Döring Gerd 1 , Deppisch Caroline 2 , Hermann Gloria 2 , Riethmüller Joachim 2 ,<br />
Miller Christopher C 3<br />
1 Institute of Medical Microbiology and Hygiene and 2 Children’s Clinic, Universitätsklinikum<br />
Tübingen, Germany, Univ British Columbia, Vancouver, Canada<br />
16:40 – 16:50 Uhr Pilzpneumonie bei einem Typ1 Diabetiker<br />
Ullrich Greta, Schaaf Bernhard<br />
1 Medizinische Klinik Nord, Klinikum Dortmund<br />
16:50 – 17:00 Uhr Podiumsdiskussion<br />
17:00 - 17:10 Uhr Kaffeepause<br />
17:10 - 18:30 Uhr Asthma und COPD<br />
Vorsitzende: S. Hippenstiel / M. Wegmann<br />
17:10 – 17:20 Uhr Asthma-Phänotypisierung durch Zytokinprofile mononukleärer<br />
Zellen des Blutes<br />
M. Jung, S. Reuter, K. Schmidt, S. Korn, R. Buhl<br />
Schwerpunkt Pneumologie, III. Medizinische Klinik, Universitätsmedizin Mainz<br />
17:20 – 17:30 Uhr Die Gabe CD4+ T-Zellen verstärkt die Inflammation im<br />
humanisierten Mausmodell der allergischen<br />
Atemwegsentzündung<br />
H. Martin 1 , S. Reuter 1 , A. Heinz 1 , C. Belz 1 , S. Korn 1 , R. Buhl 1 , C. Taube 2<br />
1 Experimentelle Pneumologie, III. Medizinische Klinik, Universitätsmedizin Mainz; 2 Department of<br />
Pulmonology, Leiden University Medical Center, Niederlande<br />
17:30 – 17:40 Uhr The α-MSH/MCR axis in the immuno-pathogenesis of allergic<br />
bronchial asthma<br />
Wegmann M 1 , Webering S 2 , Lunding L 1 , Fehrenbach H 2 ,<br />
1<br />
Division of Mouse Models of Asthma; 2 Division of Experimental Pneumology, Priority Area<br />
Asthma & Allergy, Research Center Borstel, Airway Research Center North, Member of the<br />
German Center for Lung Research<br />
17:40 – 17:50 Uhr Wnt-1 reguliert die Entwicklung einer allergischen<br />
Atemwegsentzündung<br />
S. Reuter 1 , H. Martin 1 , M. Stassen 2 , R. Buhl 1 , L. Eshkind 3 , C. Taube 4<br />
1 III Medizinische Klinik, Abteilung Pneumologie 2 Institut der Immunologie, 3 Transgenic Facility,<br />
Universitätsmedizin, Mainz, Deutschland; 4 Department of Pulmonology University Medical<br />
Center, Leiden, Niederlande<br />
17:50 – 18:00 Uhr Attenuated allergic airway inflammation in Cd39-/- mice<br />
C. Korcan Ayata 1 , Tobias Müller 1 , Thorsten Dürk 1 , Melanie Grimm 1 , Kristin<br />
Baudiß 1 , Rodolfo Paula Vieira 1 , Sanja Cicko 1 , Andreas Zech 1 , Stephan<br />
Sorichter 1 , Julie Pelletier 2 , Jean Sévigny 2,3 , Simon Robson 3 and Marco Idzko 1<br />
1 Department of Pneumology, University Medical Center, Freiburg, Germany. 2 Centre de<br />
recherche en Rhumatologie et Immunologie, Centre Hospitalier Universitaire de Québec, Québec,<br />
QC, Canada. 3 Département de microbiologie-infectiologie et d’immunologie, Faculté de Médecine,<br />
Université Laval, Québec, QC, Canada. 4 Transplant Institute and Gastroenterology, Department<br />
of Medicine, Beth Israel Deaconess Medical Center, Harvard Medical School, Boston, MA, USA<br />
6
18:00 – 18:10 Uhr TLR-3 triggered aggravation of experimental asthma depends<br />
on IL-17<br />
Lunding L 1 , Webering S 1 , Vock C 1 , Hölscher C 2 , Fehrenbach H 1 , Wegmann<br />
M 1<br />
1<br />
Division of Experimental Pneumology, Research Center Borstel, Airway Research Center North,<br />
Member of the German Center for Lung Research<br />
2<br />
Division of Infection Immunology, Research Center Borstel<br />
18:10 – 18:20 Uhr IL-17C is a mediator of respiratory epithelial innate immune<br />
response<br />
Philipp Pfeifer 1# , Meike Voss 1# , Jan Hellberg 1# , Philipp M. Lepper 1# , Frederik<br />
Seiler 1# , Markus Bischoff 2# ,, Frank Langer 3# , Robert Bals 1# , and Christoph<br />
Beisswenger 1#<br />
1 Department of Internal Medicine V – Pneumology, Allergology and Respiratory Critical Care<br />
Medicine, 2 Institute of Medical Microbiology and Hygiene, 3 Department of Thoracic and<br />
Cardiovascular Surgery, # Saarland University, 66421 Homburg/Saar, Germany<br />
18:20 – 18:30 Uhr Podiumsdiskussion<br />
18:30 - 18:40 Uhr Kaffeepause<br />
18:40 - 19:10 Uhr Mitgliederversammlung Sektion Zellbiologie<br />
18:40 - 19:10 Uhr Mitgliedervers. Sektion Infektiologie und Tuberkulose<br />
19:10 - 19:30 Uhr Sitzung Sektionssprecher, Sekretäre und Tagungsleiter<br />
ab 20:00 Uhr<br />
Gemeinsames Abendessen<br />
Gräftenhof im Freilichtmuseum Mühlenhof<br />
7
Samstag, 17. November 2012<br />
9:00 - 10:20 Uhr Lungenfibrose, Vaskuläre Medizin und Rauchen<br />
Vorsitzende: T. Goldmann / M. Witzenrath<br />
9:00 - 9:10 Uhr Angiopoietin-2, circulating cell-free mitochondrial DNA (ccf<br />
mtDNA) and markers of inflammation are increased in collapsed<br />
marathon runners<br />
R.H. Hübner 1 , J.M. Doehn 1, B. Gutbier 1 , A.K. Neuhauss 1 , K. Fischer 1 ,<br />
L. Brechtel 2 , M. Kruell 2 , J. Lock 2 , N. Suttorp 1 , S. Hippenstiel 1 , M. Witzenrath 1<br />
1 Department of Internal Medicine/Infectious Diseases and Pulmonary Medicine, Charité –<br />
Universitätsmedizin Berlin, Germany; 2 SCC Running Events GmbH, Berlin, Germany<br />
9:20 – 9:30 Uhr Rolle des Endothelin-B-Rezeptors bei TH2-induzierter<br />
pulmonalvaskulärer Hyperreagibilität<br />
Tabeling C 1 , González Calera CR 1 , Tschernig T 2 , Laschke MW 3 , Hocher B 4 ,<br />
Suttorp N 1 , Witzenrath M 1<br />
1 Med. Klinik m.S. Infektiologie und Pneumologie, Charité-Universitätsmedizin Berlin; 2 Institut für<br />
Anatomie, Zellbiologie und Entwicklungsbiologie, Universität des Saarlandes, Homburg/Saar;<br />
3 Institut für Klinisch-Experimentelle Chirurgie, Universität des Saarlandes, Homburg/Saar; 4 Institut<br />
für Ernährungswissenschaften, Universität Potsdam<br />
9:30 – 9:40 Uhr Untersuchungen zur Rolle von Lungenfibroblasten bei der<br />
Alveolarisierung<br />
Friederike Klein 1 , Werner Seeger 1,2 , Annegret Wilde 3 , Botond Roska 4 , William<br />
D. Richardson 5 , Robert Voswinckel 1,2<br />
1 Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, Bad Nauheim, Deutschland; 2 Abteilung für<br />
Innere Medizin, Universitätsklinikum Gießen, Deutschland; 3 Institut für Mikro- und<br />
Molekularbiologie, Justus-Liebig Universität Gießen, Deutschland, 4 Friedrich Miescher Institut für<br />
biomedizinische Forschung, Basel, Schweiz, 5 Wolfson Institute for Biomedical Research,<br />
University College London, UK<br />
9:40 – 9:50 Uhr PMN-Funktion und MMP-Regulation nach AAT-Substitution<br />
Koepke J 1 ,Dresel M 1 , Greulich T 1 , Vogelmeier C 1 , Janciauskiene S 2 und<br />
Koczulla AR 1<br />
1 Klinik für Innere Medizin, Schwerpunkt Pneumologie, Biomedizinisches Forschungszentrum<br />
Philipps-Universität, Marburg<br />
2 Klinik für Pneumologie, Medizinische Hochschule, Hannover<br />
9:50 - 10:00 Uhr Characterization of bronchioalveolar stem cells and the<br />
embryonic stem cell marker Oct-4 in adult mouse lung<br />
C. Koumba 1 ; I. Salwig 1 ; M. Szibor 1 ; H.R. Schöler 3 ; W. Seeger 1,2 ; R.<br />
Voswinckel 1,2<br />
1<br />
Max-PIanck-Institute for Heart and lung research, Bad Nauheim; 2 Departement of Internal<br />
Medicine, University Hospital Giessen; 3 MPI for Molecular Biomedecine, Münster, Germany<br />
10:00 - 10:10 Uhr Pulmonary and Systemic Cellular Markers of Repair, Regeneration<br />
and Senescence in COPD<br />
M. Kumar 1 , N. Weissman 2 , W. Seeger 1, 2 , R. Voswinckel 1<br />
1 Max-Planck-Institute for Heart and Lung Research, Dept. of Lung Development and Remodeling,<br />
Bad Nauheim; 2 UGMLC, Universities of Gießen and Marburg Lung Centre<br />
10:10 - 10:20 Uhr Periphere Mucosa-homing T Zellen von Patienten mit pulmonaler<br />
Fibrose setzen vor allem Th2 Zytokine frei<br />
Zissel, G.<br />
Universitätsklinik Freiburg, Medizinische Klinik, Abt. Pneumologie, Freiburg<br />
10:20 - 10:30 Uhr Podiumsdiskussion<br />
10:30 - 11:00 Uhr Kaffeepause<br />
8
11:00 - 12:40 Uhr Inflammation und Malignität, Neue Methoden<br />
Vorsitzende: L.H. Schmidt / J. Zahlten<br />
11:00 – 11:10 Uhr Gleichzeitige Fluoreszenzmarkierung verschiedener Zelltypen in<br />
der Lunge<br />
Kuse Nicola 1 , Nikam Vandana 1 , Szibor Marten 1 , Braun Thomas 1 , Seeger<br />
Werner 1,2 , Voswinckel Robert 1,2<br />
1 Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, W. G. Kerckhoff-Institut Bad Nauheim,<br />
Deutschland<br />
2 Universität Giessen Lung Center –UGLC, Abteilung für Innere Medizin, Giessen<br />
11:10 – 11:20 Uhr Biomechanischer Einfluss der chronischen zyklischen Dehnung<br />
auf die Genexpression in Alveolarepithelzellen<br />
Weber B 1 , Bader N 1 , Lehnich H 2 , Simm A 1,2 , Silber RE 1 , Bartling B 1<br />
1 Klinik und Poliklinik für Herz- und Thoraxchirurgie, Universitätsklinikum Halle (Saale), und<br />
2 Zentrum für Medizinische Grundlagenforschung, Medizinische Fakultät; Martin-Luther<br />
Universität, Halle (Saale)<br />
11:20 – 11:30 Uhr Alternative und klassische Aktivierung primärer humaner<br />
Makrophagen – Ein systembiologischer Ansatz<br />
Bertrams Wilhelm 1,2 , Marsico Annalisa 3 , Schulz Christine 1,2 , Sittka<br />
Alexandra 1,2 , Du Bois Ilona 1,2 , Vingron Martin 3 , Suttorp Norbert 4 , Hippenstiel<br />
Stefan 4 , Schmeck Bernd 1,2<br />
1<br />
FORSYS Partner Research Group “Systems Biology of Lung Inflammation”; 2 Molekulare<br />
Pneumologie, <strong>Deutsche</strong>s Zentrum für Lungenforschung, Philipps-Universität Marburg; 3 Max<br />
Planck Institute for Molecular Genetics, Berlin; 4 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie und<br />
Pneumologie, Charité – Universitätsmedizin Berlin<br />
11:30 – 11:40 Uhr Bronchozentrische Granulomatose in Assoziation mit diffuser<br />
neuroendokriner Zellhyperplasie (DIPNECH)<br />
Kossakowski CA 1 , Otterbach F 2 , Stockmann D³, Müller KM 1<br />
1 Gerhard-Domagk-Institut für Pathologie, Universitätsklinikum Münster; 2 Institut für Pathologie<br />
Soest, ³Lungenkompetenzzentrum Fachbereich Gefäß- und Thoraxchirurgie, Marienkrankenhaus<br />
Soest<br />
11:40 – 11:50 Uhr MALAT-1 ncRNA beeinflusst die zelluläre Migration und die<br />
Wundheilung über die Genregulation<br />
Lars Henning Schmidt 1 , Tilmann Spieker 2 , Julia Humberg 1 , Etmar Bulk 1 ,<br />
Alessandro Marra 3 , Ludger Hillejan 3 , Wolfgang E. Berdel 1 , Carsten Müller-<br />
Tidow 1 , Rainer Wiewrodt 1<br />
1 Medizinische Klinik A, Hämatologie, Onkologie und Pneumologie, Uniklinik Münster, Albert-<br />
Schweitzer-Campus A1, Münster<br />
2 Institute für Pathologie, Uniklinik Münster, Münster<br />
3 Thoraxchirurgie, Niels-Stensen-Kliniken. Ostercappeln<br />
11:50 – 12:00 Uhr Effekt von cAMP und cGMP beeinflussender Wirkstoffe auf die<br />
Monozytenreifung<br />
Höhne K, Müller-Quernheim J, Zissel G<br />
Universitätsklinik Freiburg, Medizinische Klinik, Abt. Pneumologie, Freiburg<br />
9
12:00 – 12.10 Uhr P2Y6 receptor signalling in COPD patients and cigarette smokeexposed<br />
mice<br />
C. Korcan Ayata* 1 , Ken R. Bracke* 2 , Sanja Cicko 1 , Monica Lucattelli 3 , Davide<br />
Ferrari 4 , J. Christian Virchow 5 , Giuseppe Lungarella 3 , Rembert Koczulla 6 , Guy<br />
G. Brusselle 2 and Marco Idzko 1 .<br />
1 Department of Pneumology, University Medical Center, Freiburg, Germany. 2 Department of<br />
Respiratory Medicine, Ghent University, Ghent, Belgium. 3 Department of Physiopathology and<br />
Experimental Medicine, University of Siena, Italy. 4 Department of Experimental and Diagnostic<br />
Medicine, Center for the Study of Inflammation, University of Ferrara, Italy. 5 Department of<br />
Pneumology, University Hospital, Rostock, Germany. 6 Department of Pneumology, University<br />
Hospital, Marburg, Germany.<br />
12:10 – 12:20 Uhr Die bakterielle Stimulation bestimmt den Phänotyp der<br />
Zigarettenrauch induzierten Entzündung<br />
Han Gang, Herr Christian, Hellberg Jan, Dong Li, Beißwenger Christoph, Bals<br />
Robert<br />
Universität des Saarlandes, Klinik für Innere Medizin V, Pneumologie, Allergologie, Beatmungsund<br />
Umweltmedizin<br />
12:20 – 12:30 Uhr Cigarette smoke suppresses innate immunity of the upperrespiratory<br />
tract leading to enhanced colonization of the lung<br />
Meike Voss 1 # , Jan Hellberg 1 # , Markus Bischoff 2 # , Christian Herr 1 # , Robert<br />
Bals 1 # , and Christoph Beisswenger 1 #<br />
1 Department of Internal Medicine V, 2 Institute of Medical Microbiology and Hygiene, # Saarland<br />
University Medical Center, 66421 Homburg/Saar, Germany<br />
12:30 - 12:40 Uhr Podiumsdiskussion<br />
12:40 Uhr Take home Message und<br />
Prämierung der Preisträger<br />
Vorsitzende: R. Wiewrodt / D. Drömann<br />
Adjourn & Imbiss<br />
13:30 Uhr Veranstaltungsende<br />
10
<strong>Abstracts</strong><br />
11
Role of TNFAIP2 in Legionella pneumophila-induced pulmonary inflammation<br />
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 ,<br />
Hippenstiel S 4 , Schmeck B 1,2<br />
1 FORSYS Partner Research Group “Systems Biology of Lung Inflammation”; 2 Molecular<br />
Pulmonology/iLung, UGMLC, German Center for Lung Research, Philipps University Marburg; 3 Max<br />
Planck Institute for Molecular Genetics, Berlin; 4 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie und<br />
Pneumologie, Charité – Universitätsmedizin Berlin<br />
Abstract:<br />
Legionella pneumophila (L. pneumophila) is an important causative agent of severe pneumonia in<br />
humans. The human alveolar epithelium and macrophages constitute the main cellular targets for<br />
inhaled microorganisms and play a key role in the initiation of the innate immune response and the<br />
defence against respiratory infection. Recent studies have highlighted an important role for chromatin<br />
modifications in controlling the expression of inflammatory genes. Hence, human alveolar epithelial<br />
cells (A549) were infected with L. pneumophila, and polymerase II recruitment and acetylation of<br />
histone H4 were analyzed in a genome-wide manner by ChIP-Seq (chromatin immunoprecipitation<br />
followed by massive parallel DNA sequencing). Preliminary analysis of these data revealed a strong<br />
recruitment of polymerase II to the TNFAIP2 gene locus. TNFAIP2 (also called primary response gene<br />
B94 protein) was originally described as a novel tumor necrosis factor-α (TNF-α)-induced gene in<br />
human endothelial cells. Since the function of TNFAIP2 is still unclear, the aim of this study was to<br />
characterize the role of TNFAIP2 in human lung inflammation. TNFAIP2 mRNA and protein<br />
expression is induced by L. pneumophila in A549 cells and blood derived macrophages. In contrast,<br />
its expression cannot be induced by human (Pan/99 (H3N2)), nor by avian (Dk/Alb (H12N5)) influenza<br />
virus in A549 cells. Studies with specific MAP-kinase and NF-κB inhibitors show that L. pneumophilainduced<br />
TNFAIP2 expression is dependent on NF-κB, and binding of the NF-κB subunit p50 and p65<br />
to the TNFAIP2 gene promoter could be confirmed by ChIP analysis. Knockdown of TNFAIP2 leads to<br />
reduced intracellular replication of L. pneumophila in A549 cells. Immunohistochemical staining of<br />
human lung shows increased expression of TNFAIP2 almost exclusively in alveolar macrophages. We<br />
conclude that TNFAIP2 may have a fundamental role in the immune response to L. pneumophila.<br />
However, the precise mode of action has to be further characterized.<br />
12
Die IL-2 abhängige Th1 Immunantwort auf Infektionen mit gram-negativen<br />
Bakterien ist bei COPD supprimiert.<br />
Knobloch J, Chikosi S, Koch A.<br />
Klinik III für Pneumologie, Allergologie, Schlaf- und Beatmungsmedizin, Berufsgenossenschaftliches<br />
Universitätsklinikum Bergmannsheil, Bochum<br />
Einleitung: Bakterielle Infektionen verursachen COPD Exazerbationen, die u.a. mit Moxifloxacin<br />
(MXF) therapiert werden. Die Infektanfälligkeit ist bei COPD erhöht. IL-2 induziert Th1 Proliferation,<br />
was entscheidend zur Infektabwehr beiträgt. Bakterielles Endotoxin (LPS) kann via TLR4 die<br />
Signalwege MyD88/IRAK und TRIF/IKKε/TBK1 aktivieren.<br />
Hypothese: LPS reguliert IL-2 und Proliferation in Th1 Zellen, diese Regulation ist bei COPD gestört.<br />
Methoden: CD4+ T-Zellen aus dem peripheren Blut von je n=10 Nie-Rauchern (NR), aktiven<br />
Rauchen ohne Atemwegsobstruktion (R) und aktiven Rauchen mit COPD wurden ex vivo zu Th1<br />
Zellen aktiviert und mit LPS stimuliert. IL-2, MyD88 und TRIF Expression sowie Zellzahlen wurden<br />
vergleichend zwischen den Kohorten via ELISA, qRT-PCR und Trypanblau-Färbung untersucht.<br />
Ergebnisse: Totalextrakt von nontypeable Haemophilus influenzae supprimiert IL-2, dieser Effekt wird<br />
durch Polymyxin B und CLI-095 (LPS/TLR4 Inhibitoren) aufgehoben. LPS supprimiert IL-2 und Th1<br />
Zellzahlen. Diese Effekte sind bei COPD verstärkt und korrelieren invers zur FEV1 [% pred.] (je<br />
p
Nontypeable Haemophilus influenzae aktiviert das NLRP3-Inflammasom – ein<br />
möglicher Trigger chronischer bronchialer Entzündung bei COPD<br />
1 Rotta detto Loria J, 1 Rohmann K, 1 Drömann D, 2 Rupp J, 3 Goldmann T, 1 Dalhoff K<br />
1 Medizinische Klinik III, Universität zu Lübeck, Lübeck, Deutschland 2 Institut für medizinische<br />
Mikrobiologie und Hygiene, Universität zu Lübeck, Lübeck, Deutschland 3 Medizinische Klinik,<br />
Forschungszentrum Borstel, Borstel, Deutschland.<br />
Das Inflammasom ist ein zytosolischer Proteinkomplex, der bei einer Vielzahl entzündlicher<br />
Erkrankungen beteiligt ist. Aktuelle Forschungsergebnisse weisen auch auf eine Beteiligung bei<br />
Atemwegsinfektionen hin. Da das Inflammasom eine heterogene Gruppe von Proteinen darstellt,<br />
haben wir untersucht welche spezifischen Proteine nach der Stimulation mit nontypeable Haemophilus<br />
influenzae (NTHi) rekrutiert werden. Aufgrund der Tatsache, dass IL-1β ein entscheidendes Cytokin<br />
der akuten Phase Reaktion ist, untersuchten wir ob eine Inhibition des Inflammasoms auch die<br />
Synthese anderer Cytokine wie IL-8 und TNF-α beeinflusst.<br />
Mausmakrophagen (RAW 264.7) und humanes Lungengewebe wurden mit NTHi 10 6 cfu/ml 24-48h<br />
lang stimuliert. Die Überstände und Zellen wurden gesammelt und die inflammatorische Reaktion<br />
wurde mittels ELISA und Western Blot bemessen. Um die Relevanz des Inflammasoms für die<br />
Entzündungsreaktion bewerten zu können, wurde ein Caspase-1 Inhibitor (CI) 8h nach der in-vitro<br />
Infektion hinzugegeben.<br />
Nach NTHi Stimulation zeigte sich im Western Blot die Expression von Caspase-1, sowie des NODlike<br />
Rezeptors NLRP3 in Atemwegszellen. In der Zellkultur und im humanen Lungengewebe fand eine<br />
signifikante IL-1β Expression statt (RAW: Kontrolle 24h and 48h unter niedrigstem Standard vs. NTHi<br />
24h 408±64pg/ml und NTHi 48h 717±72pg/ml, n=6, p
Krüppel like Faktor 4 terminiert die Streptococcus pneumoniae-abhängige IL-8<br />
Freisetzung und induziert die IL-10 Sekretion in humanen Lungenepithelzellen<br />
Zahlten J 1 , Steinicke R 1 , Bertrams W 2 , Hocke A 1 , Schmeck B 2 , Witzenrath M 1 , Hammerschmidt S 3 ,<br />
Suttorp N 1 , Hippenstiel S 1<br />
1 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie/Pneumologie, Charité–Universitätsmedizin Berlin, Berlin,<br />
2 Philipps-Universität Marburg, Molekulare Pneumologie - AG Inflammation der Lunge / iLung,<br />
Marburg, 3 Abteilung Genetik der Mikroorganismen, Genetik und Genomforschung; Ernst-Moritz-Arndt-<br />
Universität, Greifswald<br />
Einleitung: Auf der einen Seite ist die Bildung proinflammatorischer Zytokine unabdingbar um<br />
eindringende Pathogene effektiv bekämpfen zu können, auf der anderen Seite können<br />
überschießende proinflammatorische Reaktionen im Kontext der Pneumonie lebensbedrohliche<br />
Störungen der Oxygenierung auslösen. Ein möglicher feinregulatorischer Mechanismus ist die<br />
Produktion des anti-inflammatorischen Zytokins IL-10.<br />
Methoden: BEAS-2B, ELISA, WB, ChIP, Reportergen Assay, siRNA, Streptococcus pneumoniae,<br />
chemische Inhibitoren, synthetische TLR Liganden, aufgereinigte Pneumokokken DNA<br />
Ergebnisse: In dieser Studie wurden Mechanismen der Pneumokokken-assoziierten Regulation des<br />
pro-inflammatorischen Chemokins IL-8 und des anti-inflammatorischen Zytokins IL-10 in humanen<br />
Lungenepithelzellen untersucht. Der Anstieg von IL-8 und IL-10 wird dabei von unterschiedlichen<br />
Muster-erkennenden Rezeptoren der angeborenen Immunität vermittelt. Während die Proinflammation<br />
maßgeblich von dem Transkriptionsfaktor NF-kappaB gesteuert wird, scheinen gegenregulatorische<br />
Maßnahmen durch den Stammzellfaktor KLF4 initiiert zu werden. Dabei wird die Pneumokokkenabhängige<br />
Expression von KLF4 in Bronchialepithelzellen durch bakterielle DNA über Toll-like<br />
Rezeptor 9 (TLR9) vermittelt.<br />
Diskussion: Dies lässt vermuten, dass KLF4 eine Schlüsselrolle in der Regulation pulmonaler<br />
Entzündungsreaktionen einnimmt.<br />
15
Stammzellfaktor Krüppel-like Faktor 4 als Regulator der Inflammation in der<br />
Pneumokokkenpneumonie<br />
Herta T 1 , Zahlten J 1 , Doehn J-M 1 , Garcia P 2 , Opitz B 1 , Suttorp N 1 , Hippenstiel S 1<br />
1 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie und Pneumologie, Charité Berlin<br />
2 Center of Biological Investigations (CIB-CSIC), Madrid<br />
Einleitung: Trotz des Fortschritts der modernen Medizin bleibt die Pneumokokkenpneumonie weltweit<br />
eine der häufigsten Todesursachen. Dabei sind die Auswirkungen der Pneumonie auf Patienten nicht<br />
nur von einer robusten Immunabwehr, sondern auch von einer wirkungsvollen Begrenzung der<br />
Inflammation abhängig. In der entzündeten Lunge besteht die Gefahr, dass eine zu starke<br />
Immunreaktion zu einer lebensbedrohlichen Beeinträchtigung des Gasaustausches führt.<br />
Der Transkriptionsfaktor Krüppel-like Faktor 4 (KLF4) scheint ein wichtiger Regulator der Anti-<br />
Inflammation bei Pneumonie in verschiedenen Lungenzelltypen zu sein. Ziel dieser Studie ist die<br />
Erforschung des Induktionsweges von KLF4 in Makrophagen und der Vergleich mit Daten aus<br />
Epithelzellen.<br />
Methoden: humane broncho-epitheliale Zelllinie BEAS-2B, Maus „Bone Marrow-derived<br />
Macrophages“ (BMMs), S. pneumoniae, TLR9 siRNA, versch. PRR knockout BMMs, CpG, LPS,<br />
Malp2, MDP, Western Blot, siRNA Transfektion<br />
Ergebnisse: Wir konnten zeigen, dass die Induktion von KLF4 durch Pneumokokken in<br />
Lungenepithelzellen TLR9/MyD88 abhängig war, während dieser Signalweg in Makrophagen für KLF4<br />
keine Rolle spielte. Außerdem war die Regulation von KLF4 in BMMs unabhängig von verschiedenen<br />
Pattern-Recognition Rezeptoren (PRR), wie Ergebnisse mit MyD88, TRIF, NOD2, ASC und STING<br />
k.o. BMMs, sowie Stimulationen mit PRR Liganden ergaben. Wir konnten jedoch beobachten, dass<br />
eine KLF4-Induktion ausschließlich durch lebende und replizierende Kokken erfolgen konnte, welche<br />
in direkten Kontakt mit den Makrophagen sein, jedoch nicht phagozytiert werden mussten. Autolysindefiziente<br />
Pneumokokken (R6xΔlytA) waren nicht in der Lage KLF4 in BMMs zu induzieren,<br />
wohingegen eine Kombination von R6xΔlytA mit Kokken-DNA wieder ein KLF4-Signal zeigte.<br />
Fazit: Als ein wichtiger anti-inflammatorischer Faktor in der Pneumokokkenpneumonie wird KLF4 in<br />
verschiedenen Zelltypen über verschiedene Wege reguliert. Diese Beobachtung könnte eine wichtige<br />
Rolle bei der differenzierten und genau abgestimmten Gegenregulation einer überschießenden<br />
Immunabwehr spielen.<br />
16
Role of basophils in immunological memory responses to pneumococcal<br />
protein antigens and S. pneumoniae infections in mice<br />
Bischof A 1 , Brumshagen C 1 , Maus R 1 , Mack M 2 , Hollingshead S 3 , Briles D 3 , Welte T 4 , Maus UA 1<br />
1 Department of Experimental Pneumology, 4 Clinic for Pneumology, Hannover Medical School,<br />
2 Department of Internal Medicine II, University Hospital Regensburg, 3 Department of Microbiology,<br />
University of Alabama at Birmingham.<br />
Introduction: Basophils have been shown to play an important role in memory immune responses to<br />
vaccination with pneumococcal protein antigens. We here examined whether increased basophil<br />
counts elicited through IL-3 application or adoptive transfer of activated basophils would provide<br />
increased protection against S. pneumoniae.<br />
Methods: Mice underwent primary and secondary immunization with pneumococcal surface protein A<br />
(PspA). Prior to secondary immunization, mice were treated with IL-3 or IL-3 complexed with α-IL-3<br />
antibody (IL-3K) to increase basophil pool sizes in mice. In a second set of experiments, flow-sorted<br />
spleen and bone marrow basophils loaded with α-PspA antiserum were transfused into immunized<br />
mice prior to secondary immunization. Subsequently, mice were challenged with invasive S.<br />
pneumoniae and developing bacteremia and survival were monitored over time.<br />
Results: Increased basophil counts elicited by IL-3K treatment resulted in significantly increased<br />
PspA specific antibody titers, but unexpectedly did not improve survival of mice challenged with S.<br />
pneumoniae. At the same time, passive immunization of mice with antiserum from such IL-3K-treated,<br />
PspA-immunized mice significantly improved their survival after challenge with invasive S.<br />
pneumoniae. Importantly, a single adoptive transfer of activated basophils into PspA-immunized mice<br />
led to significantly increased PspA-specific antibody titers along with significantly improved survival of<br />
mice challenged with highly invasive S. pneumoniae, relative to PspA only immunized mice.<br />
Discussion: The data show that depending on the experimental approach, expanded basophil pool<br />
sizes have the potential to boost memory immune responses against pneumococcal proteins without<br />
exerting any side-effects in mice, thereby significantly protecting mice from invasive pneumococcal<br />
disease.<br />
17
Untersuchung des immunmodulatorischen Potentials von Moxifloxacin in der<br />
schweren murinen Pneumokokkenpneumonie<br />
Müller-Redetzky HC 1 , Wienhold S 1 , Berlinghoff R 2 , Hellwig K 1 , Gruber A 3 , Suttorp N 1 , Witzenrath M 1<br />
1 Charité-Universitätsmedizin Berlin, Med. Klinik m. S. Infektiologie und Pneumologie, Berlin; 2 Bayer<br />
Vital GmbH, Berlin; 3 Freie Universität Berlin, Institut für Tierpathologie<br />
Einleitung: Die schwere Pneumonie hat trotz suffizienter Antibiotikatherapie noch immer eine hohe<br />
Mortalität. Neben bakterieller Replikation und damit verbundenem Gewebeschaden spielt die<br />
pulmonale Entzündungsreaktion eine entscheidende Rolle für die Entwicklung des Lungenschadens.<br />
Spezifische Immunmodulation stellt einen rationalen adjuvanten Therapieansatz dar. Neben seiner<br />
antimikrobiellen Potenz scheint Moxifloxacin auch immunmodulatorische Effekte zu haben. Wir<br />
untersuchten daher an Mäusen mit schwerer Pneumokokkenpneumonie den Einfluss von Moxifloxacin<br />
im Vergleich zur Standardtherapie mit Ampicillin auf die Pneumonie-assoziierte Inflammation und die<br />
resultierende Lungenschädigung.<br />
Methoden: Mit Streptococcus pneumoniae infizierte Mäuse wurden ab 24h post infectionem (p.i.) mit<br />
Ampicillin (0,02 mg/g), Moxifloxacin (100 mg/g) oder Placebo behandelt. Ferner wurde eine nicht<br />
infizierte und Placebo behandelte Kontrollgruppe untersucht. Zu den Zeitpunkten 24, 36, 48, 72 und<br />
120h p.i. wurden Erregerlast in Lunge, Blut und Milz, sowie Zytokine in der bronchoalveolären<br />
Lavageflüssigkeit (BALF) und im Blut bestimmt. Es erfolgte die Leukozytendifferenzierung aus BALF<br />
und Blut, und die Analyse pulmonalvaskulärer Permeabilität. Ferner wurden histologische<br />
Untersuchungen des Lungegewebes durchgeführt.<br />
Ergebnisse: Mäuse entwickelten bis zum Beginn der Behandlung eine schwere Pneumonie.<br />
Während innerhalb der ersten 24h nach Therapiebeginn (48h p.i.) die pulmonale Erregerlast unter<br />
Behandlung mit Moxifloxacin oder Ampicillin vergleichbar war, entwickelte sich unter Moxifloxacin 36h<br />
p.i. weniger pulmonalvaskuläre Permeabilität. Ab 48h p.i. zeigte sich unter Moxifloxacin eine<br />
verbesserte Erregerelimination in der Lunge, sowie eine signifikante Reduktion von Bakteriämien 72h<br />
p.i. verglichen mit Ampicillin. Die pulmonale Leukozytenzahl war unter Moxifloxacin 120h p.i. niedriger<br />
als unter Ampicillin. Hinsichtlich der Zytokinfreisetzung konnten keine Unterschiede zwischen<br />
Moxifloxacin- und Ampicillintherapie nachgewiesen werden.<br />
Diskussion: Obwohl bezüglich der untersuchten Inflammationsparameter Moxifloxacin keine<br />
messbare immunmodulatorische Wirkung hatte, entwickelten Moxifloxacin-behandelte Mäuse in der<br />
akuten Phase der Pneumonie weniger pulmonalvaskuläre Schrankenstörung. Hinsichtlich bakterieller<br />
Clearance war Moxifloxacin in der Spätphase der Therapie Ampicillin überlegen.<br />
18
Antioxidantien machen einen durch Streptococcus pneumoniae-induzierten<br />
oxidativen Stress in menschlichen Atemwegszellen und Mäuselungen<br />
rückgängig<br />
Kim Y 1 ; Zahlten J 1 ; Hocke A 1 ; Doehn J-M 1 ; Suttorp N 1 ; Hippenstiel S 1 ; Hübner, R-H 1<br />
1 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie/Pneumologie, Charité–Universitätsmedizin Berlin,<br />
Augustenburger Platz 1, 13357 Berlin<br />
Einleitung: Oxidativer Stress spielt in der Pathogenese von vielen Lungenerkrankungen, wie z.B. der<br />
COPD oder der Zystischen Fibrose eine wichtige Rolle. Bisher gibt es nur wenige Informationen, ob<br />
bei einer Pneumonie ein oxidativer Stress in der Lunge induziert wird. Unter der Kenntnis, dass<br />
Streptococcus pneumoniae (S. pneumoniae) der häufigste Erreger der Pneumonie ist, fragten wir uns,<br />
ob durch S. pneumoniae ein oxidativer Stress in der Lunge ausgelöst wird und wenn ja, ob dieser<br />
durch Antioxidantien umkehrbar ist.<br />
Methoden: BEAS-2B, primäre Bronchialepithelzellen, in vivo Mausmodell, humanes Lungengewebe<br />
ex vivo, S. pneumoniae wt und Mutanten. GSH/GSSG assay, Western Blot, Resveratrol.<br />
Ergebnisse: Der Quotient GSH/GSSG fiel in vitro im Vergleich zu unstimulierten Proben sowohl nach<br />
Stimulation mit dem Wildtyp D39 (p
A novel human short term ex vivo model for the initial phase of mycobacterial<br />
infection<br />
Ganbat D 1 , Richter E 1 , Vollmer E 1 , Zabel P 1 , Kugler C 2 , Goldmann T 1<br />
1 Research Center Borstel, D-23845 Borstel; 2 LungenClinic Grosshansdorf, D-22927 Großhansdorf<br />
Introduction: We present the development of a novel human ex vivo tissue culture model for the<br />
simulation of the initial phase of mycobacterial infections. This model is designated STST (Short Term<br />
Stimulation of Tissues) and is intended to be used for the determination of the host-reaction upon<br />
mycobacterial infection and was previously described for Haemophilus influenza, Chlamydia<br />
pneumonia and Streptococcus pneumoniae.<br />
Methods: After ex vivo infection, the tissues are preserved and paraffin-embedded by applying the<br />
HOPE-technique. Different conditions are checked to obtain optimal results in terms of bacterial dose,<br />
incubation time etc.. In this model we plan to apply transcriptome analysis in order to comprehensively<br />
study the reaction of the host. After that we will validate the results in a large scale series under<br />
inclusion of samples from TB-patients.<br />
Results: The results obtained in the course of establishing the model show nicely preserved<br />
morphology and a clear localization of mycobacteria intracellular within the tissues.<br />
Discussion: The ex vivo model will serve to gain new insights into the complex interactions taking<br />
place in the human lung upon infection with mycobacteria.<br />
20
Role of the macrophage-inducible C-type lectin Mincle in the lung host defense<br />
against mycobacterial infections in mice<br />
Behler Friederike 1 , Steinwede Kathrin 1 , Balboa Luciana 2 , Ueberberg Bianca 1 , Maus Regina 1 , Kirchhof<br />
Gabriele 1 , Yamasaki Sho 3 , Welte Tobias 4 , Maus Ulrich A. 1<br />
1 Department of Experimental Pneumology, Hannover Medical School; 2 Instituto de Medicina<br />
Experimental, Academia Nacional de Medicina, Buenos Aires, 3 Division of Molecular Immunology,<br />
Kyushu University Fukuoka, Japan, 4 Clinic for Pneumology, Hannover Medical School, Hannover<br />
Introduction: The macrophage-inducible C-type lectin ‘Mincle’ has been identified most recently as<br />
the receptor for the mycobacterial cell wall component, trehalose-6’6-dimycolate (TDM) of M.<br />
tuberculosis. Mincle is an activating pattern recognition receptor interacting with the immunoreceptor<br />
tyrosine-based activation motif (ITAM) containing adaptor molecule FcRγ. In this study, we elucidated<br />
the role of Mincle in lung protective immunity against mycobacterial infections in mice.<br />
Methods: We characterized the expression profile of Mincle on resident alveolar macrophages and<br />
newly immigrating lung exudate macrophages as well as neutrophils in response to M. bovis BCG<br />
infection in mice by flow cytometry. Further, we examined proinflammatory cytokine profiles and<br />
leukocyte subset compositions in bronchoalveolar lavage fluids (BALF) of WT and Mincle KO mice<br />
after infection with M. bovis BCG. Mycobacterial CFUs were determined in BALF, lung, lung draining<br />
lymph and spleen of BCG-infected WT and Mincle KO mice. Finally, we analyzed cytokine gene<br />
expression profiles in flow-sorted alveolar macrophages of M. bovis BCG infected WT and Mincle KO<br />
mice by qRT-PCR.<br />
Results: WT mice responded with a delayed Mincle induction on alveolar macrophages, newly<br />
immigrating exudate macrophages and neutrophils to infection with M. bovis BCG peaking by days 14-<br />
21 post-infection. Mincle KO mice exhibited decreased proinflammatory mediator responses and<br />
leukocyte recruitment upon M. bovis BCG challenge and were more susceptible to intravenous BCG<br />
infection as compared to WT mice. Mincle-deficient alveolar macrophages responded with significantly<br />
reduced proinflammatory cytokine gene expression to primary and secondary M. bovis BCG infection,<br />
relative to macrophages from BCG-infected WT mice.<br />
Discussion: The current study shows that Mincle is an important pattern recognition receptor for<br />
alveolar macrophage activation during lung mycobacterial infection in mice. M. bovis BCG-induced<br />
upregulation of Mincle on professional phagocytes critically shapes antimycobacterial responses in<br />
both pulmonary and extrapulmonary organ systems of mice.<br />
21
A single point mutation (Y89F) within the non- structural protein 1 of influenza<br />
A viruses dramatically limits lung epithelial cell tropism and virulence in mice.<br />
Hrincius E.R. 1 , Henneke A.K. 1 , Gensler L. 1 , Anhlan D. 1 , Vogel P. 2 , McCullers J. 3 , Ludwig S. 1 and<br />
Ehrhardt C. 1 *<br />
1<br />
Institute of Molecular Virology (IMV), ZMBE, Von Esmarch-Str. 56, D-48149 Muenster, Germany<br />
2<br />
St. Jude Children's Research Hospital, Veterinary Pathology, 262 Danny Thomas Place, Memphis,<br />
TN 38105-3678<br />
3 St. Jude Children's Research Hospital, Department of Infectious Diseases, 262 Danny Thomas<br />
Place, Memphis, TN 38105-3678<br />
*presenting author<br />
Introduction<br />
The non-structural protein 1 (A/NS1) of influenza A viruses (IAV) harbors several src homology<br />
domain (SH)-binding motifs (bm) (one SH2bm and two SH3bm), which mediate interaction with<br />
cellular proteins. In contrast to the sequence variability of the second SH3bm, the tyrosine 89 within<br />
the SH2bm is highly conserved among different IAV strains. This prompted us to evaluate the<br />
necessity of this SH2bm for IAV virulence.<br />
Methods:<br />
In an in vivo mouse model, we investigated body weight-loss, survival, viral replication and changes in<br />
cytokine and chemokine expression upon infection with A/NS1 Y89F mutant in comparison to wildtype<br />
virus.<br />
Results:<br />
We observed a dramatically reduced body weight-loss and reduced mortality upon infection with the<br />
A/NS1 Y89F mutant in comparison to wild-type virus. Infectious titers in the lung and bronchoalveolarlavage<br />
fluid (BALF) were also reduced in comparison to wild-type virus. Concomitantly, we observed<br />
decreased cytokine, chemokine and immune cell levels in the lung and BALF as well as less severe<br />
pathological changes, reflecting reduced levels of virus-titers. Interestingly the replication of the A/NS1<br />
mutant in mouse lung was overall reduced and strongly restricted to alveoli and if any marginally to<br />
bronchioli. In contrast, wild-type virus infection led to virus antigen positive areas in tracheal,<br />
bronchus, bronchiole and alveolar epithelium. Finally, wild-type virus infection resulted in a dramatic<br />
destruction of the bronchiole epithelium in clear contrast to infection with the A/NS1 mutant. Here, a<br />
slightly hypertrophic but entirely intact bronchiole epithelium was observed.<br />
Discussion:<br />
Taken together, we could show that disruption of the highly conserved SH2bm within the A/NS1<br />
results in decreased virus distribution in the mouse lung and dramatically reduces virulence illustrating<br />
the necessity of the SH2bm for IAV induced pathogenicity.<br />
22
A novel device for gaseous nitric oxide to treat antibiotic resistant bacterial<br />
and fungal lung infections in patients with cystic fibrosis<br />
Döring Gerd 1 , Deppisch Caroline 2 , Hermann Gloria 2 , Riethmüller Joachim 2 , Miller Christopher C 3<br />
1 Institute of Medical Microbiology and Hygiene and 2 Children’s Clinic, Universitätsklinikum Tübingen,<br />
Tübingen, Germany, Univ British Columbia, Vancouver, Canada<br />
Introduction: Lower respiratory infections will be the fourth leading cause of death in 2020<br />
globally. However, antibiotic therapies for patients with lung infections are hampered by drugresistant<br />
bacteria which are now ubiquitous in hospital settings and the community. A typical<br />
example are patients with the hereditary disease cystic fibrosis (CF) who are at a higher risk of<br />
suffering from lung infections caused by drug-resistant bacterial and fungal pathogens (2).<br />
Here we investigate a novel broad-spectrum treatment strategy for pulmonary infections caused<br />
by drug-resistant pathogens, based on gaseous nitric oxide (NO) because NO is highly<br />
bactericidal and fungicidal at concentrations of 160-200 ppm, and virtually no microorganism<br />
can develop resistance to NO at this dose.<br />
Methods: In an ongoing first-in-human open-label, standard care-controlled phase 1 trial, six<br />
adult CF patients chronically infected with various drug-resistant bacterial and fungal<br />
pathogens including P. aeruginosa, Mycobacterium abscessus and Aspergillus fumigatus<br />
receive 160 ppm of NO for 2x5 days trice daily for 30 min with 3.5 h recreation time by<br />
inhalation via a NO device (Linde AG, Munich, Germany). The primary endpoint is safety<br />
secondary endpoints are change of bacterial and or fungal load after completion of the<br />
treatment compared to baseline, change in lung function (FEV1) from baseline.<br />
Results: Preliminary data from 4 patients revealed that antibiotic-resistant bacteria and fungi<br />
such as Pseudomonas aeruginosa Escherichia coli (ESBL), Mycobacterium abscessus und<br />
Aspergillus fumigatus had been eradicated after therapy or had been reduced to several orders<br />
of magnitude. Lung function relative to baseline increased to approx. 15%.<br />
Conclusion: Provided further data confirm these preliminary results, the novel NO therapeutic<br />
strategy will be an alternative to current antibiotic therapy designed for pulmonary infections,<br />
avoid adverse effects caused by repeated antibiotic treatment courses in patients, improve<br />
quality of life, prognosis and life expectancies for infected patients, make convenient home<br />
therapy possible, reduce health care costs of treatment and hospital stay.<br />
23
Pilzpneumonie bei einem Typ1 Diabetiker<br />
Ullrich Greta, Schaaf Bernhard<br />
1 Medizinische Klinik Nord, Klinikum Dortmund<br />
Wir berichten über einen 31-jährigen Mann der mit schwerer Ketoazidose und Elektrolytentgleisungen<br />
stationär aufgenommen wurde. Im Verlauf entwickelte sich eine nosokomiale Pneumonie. Bei<br />
persistierenden Infiltraten wurde histologisch ein invasives Pilzwachstum nachgewiesen. Ein<br />
Erregernachweis gelang nicht. Eine antimykotische Therapie mit Voriconazol war ineffektiv, so dass<br />
nach Umstelung auf liposomales Amphotericin B eine operative Sanierung durchgeführt wurde. Hier<br />
zeigt sich ein durch invasives Pilzwachstum zerstörter rechter Oberlappen<br />
Eine PCR aus den histologischen Präparaten erbrachte den Nachweis von DNA einer Fusarien<br />
species (Hyalohyphomykose). Diese seltene Form der Pilzinfektion kommt insbesondere bei<br />
immunsupprimierten Patienten vor. Unbehandelt sind diese Infektionen fast immer tödlich. Ob und<br />
welche antimykotische Therapie wirksam ist kann nur durch Resistenzanalysen erfolgen. Da kein<br />
Keim anzüchtbar war, wurde mit Amphotericin B behandelt und postoperativ 3 Monate mit Voriconazol<br />
nachbehandelt. Der Pat. ist aktuell lungengesund.<br />
24
Asthma-Phänotypisierung durch Zytokinprofile mononukleärer Zellen des<br />
Blutes<br />
M. Jung, S. Reuter, K. Schmidt, S. Korn, R. Buhl<br />
Schwerpunkt Pneumologie, III. Medizinische Klinik, Universitätsmedizin Mainz<br />
Einleitung: Die Identifizierung spezifischer Phänotypen bei Asthma-Patienten unter Berücksichtigung<br />
der Schwere der Erkrankung ist die Basis für gezielte und individuelle therapeutische Interventionen.<br />
Ziel dieser Untersuchung war die Identifizierung von Zytokinprofilen mononukleärer Blutzellen bei<br />
Asthma-Patienten als Schlüsselparameter der Phänotypisierung.<br />
Methoden: Bei 15 Patienten (55,81 ± 3,06 Jahre, 7 männlich, FEV1 84,1% vom Soll, 7 kontrolliertes,<br />
8 unkontrolliertes Asthma) wurden mittels Dichtegradientenzentrifugation mononukleäre Zellen des<br />
peripheren Blutes (PBMC´s) isoliert. Nach intrazellulärer Antikörper-Färbung wurde mittels FACS-<br />
Analysen die Expression der Zytokine IL-5, IL-10, IL-13, IL-17 und IFN ɣ auf Proteinebene in CD4-<br />
positiven T-Zellen bestimmt. Darüber hinaus wurde mittels Phenolfällung RNA isoliert und in cDNA<br />
übersetzt, um durch Realtime-PCR die Expression der genannten Zytokine auch genomisch zu<br />
bestimmen und mit den Ergebnissen der FACS-Analysen abzugleichen.<br />
Ergebnisse: Bei Patienten mit unkontrolliertem (U) waren im Vergleich zu Patienten mit kontrolliertem<br />
(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<br />
vs. 0,5 ± 0,2). Dagegen waren bei Patienten mit kontrolliertem Asthma die Zytokine IL-10 und -13<br />
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<br />
IL-17-Expression (K vs. U: 1,9 ± 0,7 vs. 1,9 ± 0,9) bestanden keine Unterschiede zwischen den beiden<br />
Patientengruppen.<br />
Diskussion: Die Untersuchungen belegen, dass bei Patienten mit kontrolliertem und unkontrolliertem<br />
Asthma unterschiedliche Zytokinprofile nachweisbar sind. Besonders interessant ist die vermehrte<br />
Expression von IL-5 und IFN ɣ bei unkontrolliertem Asthma bzw. von IL-10 bei kontrolliertem Asthma.<br />
Zytokinprofile mononukleärer Blutzellen könnten sich als wichtiges Werkzeug im Rahmen der<br />
personalisierten Therapie erweisen.<br />
25
Die Gabe CD4 + T-Zellen verstärkt die Inflammation im humanisierten<br />
Mausmodell der allergischen Atemwegsentzündung<br />
H. Martin 1 , S. Reuter 1 , A. Heinz 1 , C. Belz 1 , S. Korn 1 , R. Buhl 1 , C. Taube 2<br />
1 Experimentelle Pneumologie, III. Medizinische Klinik, Universitätsmedizin Mainz; 2 Department of<br />
Pulmonology, Leiden University Medical Center, Niederlande<br />
Einleitung: Das humanisierte Mausmodell der allergischen Atemwegsentzündung bietet die<br />
Möglichkeit, humane Zellen unter in vivo Bedingungen zu untersuchen. In Vorversuchen konnten wir<br />
bereits zeigen, dass die Entstehung der Entzündung in dem Modell nach Transfer von mononukleären<br />
Zellen des peripheren Blutes (PBMC) von humanen T-Zellen und zwar von der CD4 + Subpopulation<br />
abhängig ist. Ziel dieses Versuchsvorhabens war es, zu überprüfen, ob auch die alleinige Gabe von<br />
humanen CD4 + T-Zellen zur Induktion einer allergischen Atemwegsinflammation führen kann.<br />
Methoden: NOD-Scid gc Mäuse (NSG) wurden gruppenweise mit 5x10 6 PBMCs bzw. CD4 + T-Zellen<br />
von Patienten mit Asthma bronchiale und Sensibilisierung gegen Birkenpollen humanisiert. Hierzu<br />
wurden die humanen Zellen mittels Dichtegradientenzentrifugation über Ficoll aufgereinigt. Zur<br />
Anreicherung der CD4 + T-Zellen wurden zunächst die Monozyten durch Adhärenz an<br />
Zellkulturplattenböden ausgeschlossen. Aus den verbleibenden Zellen wurden die CD4 + T-Zellen<br />
durch Positivselektion (MACS) isoliert und in NSG transferiert. Zur Induktion einer allergischen<br />
Atemwegsentzündung wurden die Mäuse an Tag 0 und 7 systemisch mit Birkenallergen und<br />
humanem IL-4 behandelt und an den Tagen 20-22 intranasal mit Allergen provoziert. 24 Tage nach<br />
Transfer der humanen Zellen wurde die Entzündung durch Messung der Lungenfunktion, Auszählung<br />
der bronchoalveolären Lavage und Detektion der humanen Zellen in der Lunge der Mäuse analysiert.<br />
Ergebnisse: Sowohl nach Gabe von PBMCs als auch CD4 angereicherten T-Zellen kam es zur<br />
Ausprägung einer Atemwegsentzündung. Verglichen mit dem PBMC Transfer war die resultierende<br />
Entzündung nach alleiniger Applikation von CD4 + T-Zellen sogar erhöht.<br />
Diskussion: Durch die alleinige Gabe von humanen CD4 + T-Zellen resultiert im humanisierten<br />
Mausmodell der allergischen Atemwegsentzündung eine ausgeprägte Inflammation, die verglichen mit<br />
der Entzündung nach Gabe von PBMC erhöht ist. Dieses Modell könnte demzufolge optimierte<br />
Bedingungen für die Untersuchung von Th2-basierten Therapieansätzen bieten.<br />
26
The α-MSH/MCR axis in the immuno-pathogenesis of allergic bronchial asthma<br />
Wegmann M 1 , Webering S 2 , Lunding L 1 , Fehrenbach H 2<br />
1<br />
Division of Mouse Models of Asthma; 2 Division of Experimental Pneumology, Priority Area Asthma &<br />
Allergy, Research Center Borstel, Airway Research Center North, Member of the German Center for<br />
Lung Research<br />
The phenotype of allergic bronchial asthma arises from a chronic inflammation of the airways.<br />
Following the hygiene hypothesis a predominant T helper 2 (TH2) type immune response appears to<br />
be of significant importance for the initiation of this inflammation. However, the mechanisms<br />
underlying progression and chronification of the allergic immune-response in asthmatic airways are<br />
not fully understood, but imply permanent release of pro-inflammatory mediators triggered by allergen<br />
inhalation. This in turn overwhelms inherent regulatory feed-back loops that typically control<br />
inflammatory reactions by the release of anti-inflammatory factors. One of these mediators could be α<br />
melanocyte-stimulating hormone (α-MSH), which has been described to reduce inflammation in<br />
several dermatologic and neurologic disorders. The present study aimed at elucidating the role of α-<br />
MSH in the asthmatic lung.<br />
In different mouse models of experimental allergic asthma we found that α-MSH is produced in<br />
inflamed airways and that the amount of α-MSH released into the broncho-alveolar lumen rises with<br />
increasing degree and duration of allergic airway inflammation. Besides alveolar macrophages α-MSH<br />
is mainly produced by the airway epithelium. From the five melanocortin receptors (MC-R) that have<br />
been identified so far, only MC5-R is expressed in healthy animals, mainly by alveolar macrophages<br />
and airway epithelial cells. In animals with experimental asthma, MC5-R expression could be further<br />
observed in infiltrating eosinophils. Additionally, we detected expression of MC1-R by infiltrating<br />
neutrophils and fibroblasts in the tunica adventitia of inflamed vessels.<br />
These data suggest a central role of the airway epithelium in regulating the allergic immune response<br />
in asthmatic airways by releasing the anti-inflammatory factor α-MSH.<br />
27
Wnt-1 reguliert die Entwicklung einer allergischen Atemwegsentzündung<br />
S. Reuter 1 , H. Martin 1 , M. Stassen 2 , R. Buhl 1 , L. Eshkind 3 , C. Taube 4<br />
1 III Medizinische Klinik, Abteilung Pneumologie 2 Institut der Immunologie, 3 Transgenic Facility,<br />
Universitätsmedizin, Mainz, Deutschland; 4 Department of Pulmonology University Medical Center,<br />
Leiden, Niederlande<br />
Einleitung: Wnt-1 gehört zu einer Familie von Glykoproteinen deren Signalkaskaden und Rolle in der<br />
Embryogenese und adulten Homöostase bereits gut beschrieben ist. Neue Studien zeigen, dass Wnt<br />
eine wichtige Funktion bei Reparaturprozessen in der Lunge haben und so bei der Regulation und<br />
Entstehung von Lungenkrankheiten (COPD und Lungenfibrose) beteiligt sind. Außerdem belegen<br />
Studien, dass Wnt modulierend auf Immunzellen wirken kann.<br />
Ziel der vorliegenden Studie war es die Funktion von Wnt-1 auf die Entstehung einer allergischen<br />
Erkrankung der Atemwege zu untersuchen und dessen therapeutische Wirkung in einem Modell einer<br />
bereits etablierten allergischen Atemwegserkrankung aufzuzeigen.<br />
Methoden: Um die Rolle von Wnt-1 zu untersuchen wurden, ein Ovalbumin (OVA) abhängiges akutes<br />
und prophylaktisches Modell der allergischen Atemwegserkrankung verwendet. Mäuse, die eine<br />
Doxycyclin (DOX) induzierbare lungenspezifische Überexpression von Wnt-1 besitzen (CCSpTA x<br />
tet0-Wnt1), wurden systemisch mit OVA sensibilisiert. Vor der primären, bzw. sekundären inhalativen<br />
Provokation mit OVA, wurde durch die Applikation von DOX die Wnt-1 Überexpression induziert. Die<br />
entstehende allergische Atemwegsentzündung wurde analysiert und mit DOX unbehandelten Tieren<br />
verglichen.<br />
Ergebnisse: Sowohl im akuten als auch im prophylaktischen Modell entwickelten Mäuse, in denen<br />
vor der inhalativen Provokation Wnt-1 in der Lunge überexprimiert wurde eine reduzierte allergische<br />
Atemwegsentzündung im Vergleich zu unbehandelten sensibilisierten Tieren. Sowohl die<br />
Lungenfunktion als auch weitere Entzündungsparameter wie Eosinophilie der Bronchoalveolären<br />
Lavage (BAL), Entzündung im Lungengewebe und Becherzellmetaplasie waren in den DOX<br />
behandelten Tieren weniger stark ausgeprägt.<br />
Interessanterweise waren weder Unterschiede im Anteil an regulatorischen T Zellen, noch in der<br />
Konzentration von IL-10 zu beobachten.<br />
Diskussion: In dieser Studie konnte gezeigt werden, dass die Wnt-1 Expression sowohl<br />
prophylaktisch als auch therapeutisch einen regulatorischen Einfluss auf die Ausbildung einer<br />
allergischen Atemwegserkrankung hat. Diese Regulation scheint hierbei über einen Mechanismus zu<br />
wirken, der unabhängig von regulatorischen T Zellen ist. Die Wnt vermittelte Modulation von<br />
Immunantworten könnte auch in der Lunge eine wichtige Rolle spielen und somit als neue<br />
Therapieoption dienen.<br />
28
Attenuated allergic airway inflammation in Cd39 -/- mice<br />
C. Korcan Ayata 1 , Tobias Müller 1 , Thorsten Dürk 1 , Melanie Grimm 1 , Kristin Baudiß 1 , Rodolfo Paula<br />
Vieira 1 , Sanja Cicko 1 , Andreas Zech 1 , Stephan Sorichter 1 , Julie Pelletier 2 , Jean Sévigny 2,3 , Simon<br />
Robson 3 and Marco Idzko 1<br />
1 Department of Pneumology, University Medical Center, Freiburg, Germany. 2 Centre de recherche en<br />
Rhumatologie et Immunologie, Centre Hospitalier Universitaire de Québec, Québec, QC, Canada.<br />
3 Département de microbiologie-infectiologie et d’immunologie, Faculté de Médecine, Université Laval,<br />
Québec, QC, Canada. 4 Transplant Institute and Gastroenterology, Department of Medicine, Beth<br />
Israel Deaconess Medical Center, Harvard Medical School, Boston, MA, USA<br />
Rationale: Extracellular ATP accumulates in the lung following allergen challenge and contributes, via<br />
activation of purinergic receptors on dendritic cells (DC), to the development of allergic airway<br />
inflammation (AAI). ATP-levels in the airways are normally tightly regulated by CD39 ectonucleotidase<br />
that is highly expressed in several tissues including skin and bone marrow DC. CD39 has been shown<br />
to modulate DC adaptive/haptenic immune responses.<br />
Objectives: To evaluate the impact of altered purinergic signaling on myeloid DC on AAI using Cd39<br />
deficient mice.<br />
Methods: OVA-alum and house dust mite (HDM) bone marrow derived DC (BMDC) dependent<br />
models of allergic airway inflammation were studied in Cd39 deficient mice. Migration assays, time<br />
lapse microscopy and T-cell priming assays were used to determine functional relevance of CD39<br />
expression on DC in the setting of Th2-mediated responses.<br />
Results: Cd39 -/- mice exhibited marked increases in extracellular ATP levels in BALF but had<br />
paradoxically limited AAI in both OVA-alum and HDM models. These homeostatic abnormalities and<br />
associated purinergic desensitization responses were associated with decreased myeloid DC<br />
chemotaxis towards ATP. Cd39 -/- DCs had very limited capacity to prime Th2-response, which was<br />
accompanied with impaired ability to form stable immune synaptic interactions with OVA specific naïve<br />
T-cells.<br />
Conclusions: In a DC-driven model of AAI, Cd39 deficient DCs exhibited a limited capacity to induce<br />
Th2 immunity in vivo. Our data demonstrate a role of CD39 in the regulation of AAI and possibly other<br />
allergic diseases.<br />
29
TLR-3 triggered aggravation of experimental asthma depends on IL-17<br />
Lunding L 1 , Webering S 1 , Vock C 1 , Hölscher C 2 , Fehrenbach H 1 , Wegmann M 1<br />
1<br />
Division of Experimental Pneumology, Research Center Borstel, Airway Research Center North,<br />
Member of the German Center for Lung Research<br />
2<br />
Division of Infection Immunology, Research Center Borstel<br />
Exacerbations represent a distinct characteristic of asthma that imposes considerable morbidity on<br />
patients. Studies that aimed at characterizing the inflammatory pattern of acute asthma exacerbations<br />
displayed a heterogeneous inflammatory infiltrate with eosinophils as well as large numbers of<br />
neutrophils in sputum and broncho-alveolar lavage (BAL), which is different from chronic disease.<br />
Epidemiological surveys suggested viral infections of the respiratory tract as the main trigger.<br />
Respiratory viruses produce double stranded RNA as an intermediate during replication. This can be<br />
sensed by the immune system via toll-like receptor 3 (TLR-3), which could therefore play a critical role<br />
in the pathogenesis of acute asthma exacerbation. Thus, it was the aim to establish a new<br />
exacerbation model of acute asthma and to elucidate the mechanisms underlying TLR-3 triggered<br />
asthma exacerbation. We hypothesized that an exacerbation of the asthmatic phenotype can be<br />
evoked in a mouse model of acute, allergic asthma by intra-nasal application of the synthetic TLR3<br />
ligand poly(I:C).<br />
Mice treated with poly(I:C) showed increased airway hyperresponsivness (AHR) and infiltration of<br />
neutrophils into the lung, i.e. in bronchoalveolar lavage (BAL). The number of eosinophils in BAL as<br />
well as neutrophils was significantly higher in poly(I:C) treated mice compared to asthma control mice.<br />
Increased infiltration of lung tissue with inflammatory cells and increased mucus production was<br />
observed in HE and PAS stained sections. On the mRNA level the expression of pro-inflammatory<br />
cytokines such as IL-5, IL-6, and TNFα and chemokines such as KC, IP-10, and Rantes was<br />
significantly increased. These data were confirmed by increased cytokine levels in the BAL measured<br />
via Cytometric Bead Array (CBA). Although the cytokine IL-17A was not directly measurable in the<br />
BAL, the number of TH17 cells in the lungs were increased in poly(I:C) treated mice. The exacerbation<br />
of experimental asthma induced by poly(I:C) was completely absent in IL-17A deficient mice. In<br />
contrast, deficiency for IL-23, which is essential for the differentiation of TH17 cells, failed to prevent<br />
the asthmatic exacerbation after local application of poly(I:C). These data indicate that IL-17 but not<br />
inevitably TH17 cells contribute to TLR-3 triggered asthma exacerbation in mice.<br />
30
IL-17C is a mediator of respiratory epithelial innate immune<br />
response<br />
Philipp Pfeifer 1# , Meike Voss 1# , Jan Hellberg 1# , Philipp M. Lepper 1# , Frederik Seiler 1# , Markus<br />
Bischoff 2# ,, Frank Langer 3# , Robert Bals 1# , and Christoph Beisswenger 1#<br />
1 Department of Internal Medicine V – Pneumology, Allergology and Respiratory Critical Care<br />
Medicine, 2 Institute of Medical Microbiology and Hygiene, 3 Department of Thoracic and<br />
Cardiovascular Surgery, # Saarland University, 66421 Homburg/Saar, Germany<br />
Background: The IL-17 family of cytokines consists of at least six members (IL-17 A to F). IL-17<br />
directly activates epithelial cells leading to the expression of inflammatory mediators and antimicrobial<br />
factors. Recent studies showed that IL-17A/F is released by professional immune cells such as CD4+<br />
T cells and macrophages whereas IL-17C is expressed by epithelial cells. It was the purpose of this<br />
study to examine the expression of IL-17 family members in respiratory epithelial cells during bacterial<br />
infection.<br />
Methods: Bronchial epithelial cells were exposed to smoke or room air and infected with bacterial<br />
pathogens (Pseudomonas aeruginosa, Haemophilus influenzae) and ligands for Toll-like receptors. IL-<br />
17C was silenced with siRNA. Mice were exposed to smoke and colonized with H. influenza.<br />
Expression and release of IL-17 (A to F), IL-6 and IL-17 receptors was measured by ELISA, qRT-PCR<br />
and western blot analysis. IL-17C was detected in human bronchial tissue by immunohistochemistry.<br />
Results: Common bacterial pathogens such as P. aeruginosa and H. influenzae and ligands of Tolllike<br />
receptors 3 and 5 (flagellin, polyI:C) induced the expression and release of IL-17C in cultured<br />
human bronchial epithelial cells and in the bronchial epithelial cell line calu-3. The expression of IL-<br />
17A, B, D, or E was not induced by bacterial stimuli. IL-17C enhanced inflammatory responses of<br />
respiratory epithelial cells infected with P. aeruginosa. Further, cigarette smoke suppressed the<br />
expression of IL-17C in epithelial cells in response to bacterial infection and in vivo in the upper<br />
airways of mice colonized with H. influenzae. IL-17C could also be detected in bronchial tissue of<br />
subjects with infection-related lung diseases.<br />
Conclusion: These data show that IL-17C is involved in the innate immune response of respiratory<br />
epithelial cells. Smoke suppresses IL-17C expression in case of infection.<br />
31
Angiopoietin-2, circulating cell-free mitochondrial DNA (ccf mtDNA) and<br />
markers of inflammation are increased in collapsed marathon runners<br />
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.<br />
Lock 2 , N. Suttorp 1 , S. Hippenstiel 1 , M. Witzenrath 1<br />
1 Department of Internal Medicine/Infectious Diseases and Pulmonary Medicine, Charité –<br />
Universitätsmedizin Berlin, Germany; 2 SCC Running Events GmbH, Berlin, Germany<br />
Rationale: Exercise induced collapse (EIC) after running a (half) marathon is the most common cause<br />
for emergency treatment at running events. Systemic inflammation has been observed in marathon<br />
runners. However, the trigger for inflammation in intensity exercise is not unknown. Mitochondrial DNA<br />
(mtDNA) is released after cellular injury and acts as damage-associated molecular pattern (DAMP)<br />
that activates innate immunity. Angiopoietin (ANG)-2 is a contributor to endothelial permeability,<br />
whereas ANG-1 supports endothelial quiescence. We hypothesized that running a (half) marathon<br />
evokes liberation of mtDNA and/or ANG2, which contributes to EIC.<br />
Methods: We examined 18 healthy runners before, immediately following and 24 hours after the<br />
Berlin marathon 2010 and compared results of clinical examination and blood analysis with 30<br />
collapsed runners of the Berlin marathon 2009 and 2010 and the Berlin half marathon 2010. Collapsed<br />
runners were divided into runners with mild symptoms (n=22) or with serve symptoms (n=8).<br />
Inflammatory markers, ccf mtDNA, and ANG-1 and -2 were analyzed in serum samples by qPCR or<br />
ELISA.<br />
Results: White blood cells, CRP, IL-6, ccf mtDNA, ANG-2 and ANG2/ANG-1 ratio were increased in<br />
healthy runners after marathon as compared to screening. Levels of ccf mtDNA and ANG-2 correlated<br />
with inflammatory markers. ANG-2 and ANG-2/ANG-1 ratio showed higher increase in collapsed<br />
runners with severe symptoms as compared to collapsed runners with mild symptoms, or to healthy<br />
runners.<br />
Conclusion: Serum mtDNA and ANG-2 were increased after running a marathon in healthy runners,<br />
and even higher ANG-2 levels were observed in collapsed runners with severe symptoms after a (half)<br />
marathon. Further studies are warranted to provide evidence for a possible causal relationship<br />
between running, elevated mtDNA, increased ANG-2, capillary leak syndrome and EIC.<br />
32
Rolle des Endothelin-B-Rezeptors bei T H 2-induzierter pulmonalvaskulärer<br />
Hyperreagibilität<br />
Tabeling C 1 , González Calera CR 1 , Tschernig T 2 , Laschke MW 3 , Hocher B 4 , Suttorp N 1 , Witzenrath M 1<br />
1 Med. Klinik m.S. Infektiologie und Pneumologie, Charité-Universitätsmedizin Berlin; 2 Institut für<br />
Anatomie, Zellbiologie und Entwicklungsbiologie, Universität des Saarlandes, Homburg/Saar; 3 Institut<br />
für Klinisch-Experimentelle Chirurgie, Universität des Saarlandes, Homburg/Saar;<br />
4 Institut für<br />
Ernährungswissenschaften, Universität Potsdam<br />
Einleitung: Die Entstehung der pulmonalarteriellen Hypertonie ist häufig mit inflammatorischen<br />
Erkrankungen assoziiert. Pulmonalarterielle Vasokonstriktion und Remodeling stellen wesentliche<br />
pathophysiologische Prinzipien der PAH dar, die einen Anstieg des pulmonalarteriellen Widerstandes<br />
mit konsekutiver Rechtsherzhypertrophie zur Folge haben. Die pulmonale T H 2-Inflammation der Maus<br />
ruft morphologische und funktionelle Veränderungen des pulmonalen Gefäßsystems hervor, die<br />
denen bei PAH ähneln. Endothelin-Rezeptor-Antagonisten kommen in der Therapie der PAH zum<br />
Einsatz. Unklar ist, ob eine selektive Endothelin-A-Rezeptor-Inhibition einer kombinierten Inhibition der<br />
Rezeptoren A (ETA) und B (ETB) überlegen ist.<br />
Methoden: ETB-defiziente (ETB -/- ) und Wildtyp-Mäuse (WT) wurden systemisch mit Ovalbumin (OVA)<br />
sensibilisiert und nachfolgend an drei aufeinanderfolgenden Tagen gegenüber inhalativem OVA<br />
exponiert. Zur Analyse der pulmonalen Inflammation erfolgte eine bronchoalveoläre Lavage (BAL).<br />
Pulmonalvaskulärer Widerstand und Reagibilität wurden an isoliert perfundierten und ventilierten<br />
Mauslungen untersucht. Es erfolgten Gewichtsanalysen der Herzkompartimente sowie histologische<br />
Untersuchungen der Lungen.<br />
Ergebnisse: Nicht-sensibilisierte ETB -/- -Mäuse wiesen im Vergleich zu den WT-Mäusen einen<br />
erhöhten pulmonalarteriellen Widerstand, eine erhöhte pulmonalvaskuläre Reagibilität, sowie eine<br />
Rechtsherzhypertrophie auf. Nach OVA-Sensibilisierung und -Exposition führte die ETB-Defizienz im<br />
Vergleich zu WT-Mäusen zu einer ausgeprägteren Zunahme der pulmonalvaskulären<br />
Hyperreagibilität. Im Vergleich zu WT-Mäusen war die Gesamtzellzahl der BAL in ETB -/- -Mäusen<br />
deutlich erhöht. Histologisch waren in den ETB -/- -Mäusen nach OVA-Exposition Anzeichen für eine<br />
perivaskuläre Kollagendeposition nachweisbar.<br />
Diskussion: Die Ergebnisse deuten auf eine antiinflammatorische Rolle von ETB bei pulmonaler T H 2-<br />
Inflammation hin, mit protektiver Wirkung auf T H 2-induzierte Gefäßveränderungen. Diese Daten<br />
unterstützen die Hypothese, dass eine selektive Inhibierung von ETA einer unselektiven Inhibierung<br />
von ETA und ETB in der Therapie der PAH überlegen sein könnte. Die klinische Relevanz der<br />
Befunde könnte durch vergleichende prospektive Therapiestudien untersucht werden.<br />
33
Untersuchungen zur Rolle von Lungenfibroblasten bei der Alveolarisierung<br />
Friederike Klein 1 , Werner Seeger 1,2 , Annegret Wilde 3 , Botond Roska 4 , William D. Richardson 5 , Robert<br />
Voswinckel 1,2<br />
1 Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, Bad Nauheim, Deutschland; 2 Abteilung für<br />
Innere Medizin, Universitätsklinikum Gießen, Deutschland; 3 Institut für Mikro- und Molekularbiologie,<br />
Justus-Liebig Universität Gießen, Deutschland, 4 Friedrich Miescher Institut für biomedizinische<br />
Forschung, Basel, Schweiz, 5 Wolfson Institute for Biomedical Research, University College London,<br />
UK<br />
Einleitung: Alveolären Fibroblasten kommt eine wichtige Rolle bei der Alveolarisierung zu, da einem<br />
PDGFRα Knockout sowohl die Myofibroblastendifferenzierung als auch die sekundäre Septierung<br />
fehlen (Boström et al., 1996). Lipofibroblasten scheinen ebenso wichtig für die Septierung zu sein, da<br />
sie währenddessen sehr häufig vorhanden sind, nach der Septierung aber wieder deutlich weniger<br />
werden. Es ist bislang nicht bekannt ob PDGFRα exprimierende Zellen die Vorläufer für beide<br />
Fibroblastentypen sind und ob eine Transdifferenzierung untereinander stattfindet.<br />
Deshalb ist Ziel dieser Arbeit die einzelnen Fibroblastentypen während der Entwicklung und ihre Rolle<br />
bei der regenerativen Septierung im Erwachsenenalter zu untersuchen.<br />
Methoden: Zur Linienverfolgung wurden Cre-Reportermäuse, welche nach Rekombination von einem<br />
roten Fluoreszenzfarbstoff in einen Grünen umschalten (mTomato/mGFP) mit konstitutiven<br />
PDGFRαCre oder konditionellen PDGFRαCreER Mäusen verkreuzt. Zur Identifizierung der aktiven<br />
PDGFRα Expression wurden PDGFRα-GFP knock-in Mäuse verwendet. Das Lungengewebe wurde<br />
zu verschiedenen Zeitpunkten der Entwicklung durch Immunfluoreszenzfärbungen analysiert. Als<br />
Marker für Lipofibroblasten wurde ADRP (adipocyte differentiation related protein) verwendet,<br />
Myofibroblasten wurden durch Ko-Färbung mit α-smooth muscle actin (αSMA) identifiziert.<br />
Ergebnisse: Immunfluoreszenzfärbungen zeigten eine Ko-Expression von PDGFRα und αSMA<br />
sowohl in den Bronchien, als auch im Alveolarraum. ADRP ko-lokalisiert mit dem Marker der<br />
Vorläufer, jedoch nicht in allen Zellen.<br />
Das Expressionsmuster konnte sowohl mit den konstitutiven PDGFRαCre Mäusen als auch mit den<br />
konditionellen PDGFRαCreER Mäuse bestätigt werden.<br />
Diskussion: Mithilfe der PDGFRα-GFP Mäuse konnte gezeigt werden, dass sich PDGFRα<br />
exprimierende Vorläuferzellen sowohl in Lipo- als auch in Myofibrobalsten differenzieren. Die<br />
konstitutive PDGFRαCre Maus belegte die Beschränkung von PDGFRα auf die glatten Muskelzellen<br />
der Bronchien und alveoläre Fibroblasten. Die Linienverfolgung mithilfe der konditionellen<br />
PDGFRαCreER Maus bestätigte, dass sich postnatale PDGFRα Zellen in beide Fibroblastentypen<br />
differenzieren können.<br />
34
PMN-Funktion und MMP-Regulation nach AAT-Substitution<br />
Koepke J 1 ,Dresel M 1 , Greulich T 1 , Vogelmeier C 1 , Janciauskiene S 2 und Koczulla AR 1<br />
1 Klinik für Innere Medizin, Schwerpunkt Pneumologie, Biomedizinisches Forschungszentrum Philipps-<br />
Universität, Marburg<br />
2 Klinik für Pneumologie, Medizinische Hochschule, Hannover<br />
Einleitung: Das α 1 -Antitrypsin (AAT) ist ein Akute-Phase-Glykoprotein und einer der wichtigsten<br />
Proteinaseninhibitoren im Serum. Die autosomal co-dominante Vererbung des α1-Antitrypsinmangels<br />
(AATM) bedingt verringerte AAT-Konzentrationen im Serum und Gewebe, wodurch es zu einer<br />
Verschiebung des Proteasen-Antiproteasen Gleichgewichts kommt, welches die Ursache für die<br />
frühzeitige Entwicklung eines Lungenemphysem darstellt. Die wöchentliche, intravenöse Substitution<br />
von humanem, aufgereinigtem AAT stellt eine Therapieoption dar, um den protektiven Plasmaspiegel<br />
aufrechtzuerhalten. Neben seiner Hauptfunktion, als Inhibitor der neutrophilen Elastase, besitzt AAT<br />
immun-modulatorische Eigenschaften, insbesondere auf neutrophile Granulozyten (PMNs). Das Ziel<br />
dieser Studie ist es, den kurzfristigen Effekt der wöchentlichen Substitutionstherapie auf die<br />
Aktivierung und Degranulierung von PMNs zu untersuchen.<br />
Methoden: Aus dem peripheren Blut von elf AATM-Patienten (FEV1 [%] 38,1±14,33; GOLD Stadien<br />
II-IV) wurden PMNs, vor und nach der Substitution, mittels Standardprotokollen isoliert. Nach<br />
vierstündiger Stimulation mit LPS, IL-8 und Phorbol-12-Myristate-13-Acetat wurden die<br />
Zellkulturüberstände mittels ELISAs auf die Sekretion von IL-8, Matrix Metallopeptidase 9 (MMP-9)<br />
und Myeloperoxidase (MPO) quantifiziert. Zusätzlich wurden vor und nach der Substitution Standard-<br />
Entzündungsmarker, MMP-9, MPO und der Tissue inhibitor of Metalloproteinases 1 (TIMP-1) aus dem<br />
Serum bestimmt.<br />
Ergebnisse: Die Serum-Analysen ergaben einen signifikanten Anstieg von MMP-9 und MPO zwei<br />
Stunden nach der Substitution, wobei gleichzeitig eine signifikante Reduktion von TIMP-1 gemessen<br />
werden konnte. Die PMN-Stimulation zeigten keinen kurzzeitigen Einfluss auf die Degranulierung.<br />
Eine Wochenverlaufs-Analyse eines AATM-Patienten bestätigten den rapiden Anstieg von MMP-9 und<br />
MPO im Serum und konnten zusätzlich eine Abhängigkeit der Degranulation von PMNs mit der AAT-<br />
Konzentration aufzeigen.<br />
Diskussion: Der Substitutions-bedingte rapide Anstieg von MMP-9 und MPO im peripheren Blut<br />
könnten zum schnellen Abbau/Oxidation von AAT führen und dem gewünschten Effekt der Therapie<br />
entgegen wirken. Diese posttranslationalen Modifizierungen von AAT ist das Ziel weiterer Analysen.<br />
35
Characterization of bronchioalveolar stem cells and the embryonic stem cell<br />
marker Oct-4 in adult mouse lung.<br />
C. Koumba 1 ; I. Salwig 1 ; M. Szibor 1 ; H.R. Schöler 3 ; W. Seeger 1,2 ; R. Voswinckel 1,2<br />
1<br />
Max-PIanck-Institute for Heart and lung research, Bad Nauheim; 2 Departement of Internal Medicine,<br />
University Hospital Giessen; 3 MPI for Molecular Biomedecine, Münster, Germany<br />
Objective: The evidence that bronchioalveolar stem cells (BASCs) serve as a real stem cell type for<br />
the distal lung has been challenged recently. It is currently unclear what their function is and how their<br />
pool and progeny is regulated during lung regeneration and repair. We aim to identify and characterize<br />
BASCs in adult mouse lung and to describe the embryonic stem cell marker Oct-4 and its possible role<br />
in adult distal lung stem cells by improved methods.<br />
Results: We identified by immunohistochemistry the proposed BASC cell population coexpressing<br />
SP-C, a marker for alveolar type 2 cells, and CCSP, a marker for bronchial epithelial clara cells, that<br />
resides at the bronchioalveolar duct junction (BADJ). BASCs were then identified by flow cytometry<br />
based on an adjusted McQualter protocol for their expression of EpCAM and CD24 and the absence<br />
of CD31 and CD45. Also, lung mesenchymal stromal cells that have EpCAM(-)/Sca-1(+) phenotype<br />
required for the differentiation of BASCs were isolated. Oct-4 was also identified in adult mouse lung<br />
by immunohistochemistry.<br />
Conclusion/Outlook: We further aim to establish in vitro colony formation assays and in vivo<br />
differentiation assays for alveolar stem cells to address changes in stemness and proliferative activity<br />
during experimental lung diseases and lung regeneration.<br />
36
Pulmonary and Systemic Cellular Markers of Repair, Regeneration and<br />
Senescence in COPD.<br />
M. Kumar 1 , N. Weissman 2 , W. Seeger 1, 2 , R. Voswinckel 1<br />
1 Max-Planck-Institute for Heart and Lung Research, Dept. of Lung Development and Remodeling,<br />
Bad Nauheim; 2 UGMLC, Universities of Gießen and Marburg Lung Centre<br />
Introduction: Pulmonary emphysema is an age-related disease of the lungs. It occurs after a<br />
prolonged period of cigarette smoking. Deregulated repair, tissue regeneration and lung regression<br />
are the hallmarks of COPD. Cellular senescence is a signal transduction program leading to<br />
irreversible cell cycle arrest. The growth arrest can be triggered by many different mechanisms<br />
including recognition by cellular sensors of DNA double-strand breaks leading to the activation of cell<br />
cycle checkpoint responses and recruitment of DNA repair foci. The execution of regenerative<br />
programs in lung and remote organs is closely linked to viability or senescence of resident cells as<br />
well as progenitor cells derived from the circulation. We propose COPD to be a disease of premature<br />
lung senescence and aim to decipher markers of DNA damage, repair and senescence in smokers<br />
with and without COPD as well as in animal models of smoke induced emphysema.<br />
Results: Cellular senescence could be successfully assessed by staining for β-galactosidase and<br />
evaluation of senescence associated heterochromatin foci (SAHF), reflecting condensed chromatin, in<br />
the nuclei. DNA double strand breaks and cell cycle arrest could be demonstrated by up regulated 53-<br />
BP1 and p21.<br />
In vitro, senescence of fibroblasts of lung could be induced by 100uM H 2 O 2 as well as by 1% cigarette<br />
smoke extract. PBMC derived Circulating fibrocytes were rather stimulated in growth by H 2 O 2 than<br />
driven towards senescence.<br />
Paraffin sections from Human COPD samples were investigated for markers of senescence, DNA<br />
damage and repair. Markers of DNA damage and senescence seem to be prominently up regulated in<br />
the diseased samples. Preliminary studies on smoking mouse models for emphysema suggests<br />
similar conclusions. More experiments on a larger sample size are in progress.<br />
37
Periphere Mucosa-homing T Zellen von Patienten mit pulmonaler Fibrose<br />
setzen vor allem Th2 Zytokine frei<br />
Zissel, G.<br />
Universitätsklinik Freiburg, Medizinische Klinik, Abt. Pneumologie, Freiburg<br />
Einleitung: Die Rolle der chronischen Entzündung bei der pulmonalen Fibrose ist immer noch unklar.<br />
Die Rolle der Lymphozyten bei diesen Entzündungsreaktionen ist schwierig abzuschätzen, da man in<br />
der Regel nur wenig T Zellen in der BAL von Patienten mit fibrotischen Lungenerkrankungen findet.<br />
Eine stattgehabte Entzündung sollte aber zu einer Vermehrung der Effektor-Memory-T Zellen geführt<br />
haben. Mucosa-homing Memory T Zellen sind durch eine verstärkte Expression des Homing-Faktors<br />
CCR6 gekennzeichnet. Wir haben daher die Fähigkeit von CCR6-positiven T Zellen von Patienten mit<br />
Fibrose und Kontrollen die Zytokine IL-4, IL-10, IL-13, IL-17, IFN , und TNF zu bilden, untersucht.<br />
Methoden: Hierfür wurden CD3-positive T Zellen von Patienten und Kontrollen mit oder ohne weitere<br />
Stimulation in Anwesenheit von Brefeldin für 24h stimuliert. Anschließend wurden die Zellen<br />
permeabilisiert und mit Antikörpern gegen die entsprechenden Zytokine sowie gegen<br />
Oberflächenmarker gefärbt und per Durchflusszytometrie analysiert.<br />
Ergebnisse: Betrachtet man die gesamten CD3 positive T Zellen, findet man keinen signifikanten<br />
Unterschied zwischen Patienten und Kontrollen. Es zeigt sich aber eine signifikante Erhöhung des<br />
Anteils der CCR6+ T Zellen im Vergleich zu Kontrollen ((Median (range)) 85(44) vs. 41(61), p
Gleichzeitige Fluoreszenzmarkierung verschiedener Zelltypen in der Lunge<br />
Kuse Nicola 1 , Nikam Vandana 1 , Szibor Marten 1 , Braun Thomas 1 , Seeger Werner 1,2 , Voswinckel<br />
Robert 1,2<br />
1 Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung, W. G. Kerckhoff-Institut Bad Nauheim,<br />
Deutschland<br />
2 Universität Giessen Lung Center –UGLC, Abteilung für Innere Medizin, Giessen<br />
Einleitung: Die Lungenentwicklung umfasst verschiedene zelluläre Prozesse, die auch zelluläre<br />
Interaktionen wie Alveolarisierung, Septa-Formierung, Differenzierung und Transdifferenzierung<br />
beinhalten. Diesem ähnlich zeichnen sich einige Lungenerkrankungen durch „Remodeling“-Prozesse<br />
aus. Die Lunge als hochkomplexes Organ besteht aus einer Vielzahl verschiedener Zelltypen (z. B.<br />
Alveolare Typ I und Typ II Zellen, Fibroblasten, Endothel- und glatte Muskelzellen) und es existieren<br />
verschiedene Marker um diese Zellen zu unterscheiden, jedoch sind viele von ihnen intrazellulär<br />
exprimiert, wodurch ihre Eignung für die Markierung, Isolierung und Manipulation der Zellen begrenzt<br />
ist. Um Differenzierungs- und Transdifferenzierungsprozesse in vitro und in vivo zu visualisieren<br />
wurde eine Strategie entwickelt, bestimmte Zelltypen zu markieren. Dies geschieht durch<br />
verschiedene Konstrukte, die mit Hilfe spezifischer Promotoren oder der Verwendung des CRE/LOX<br />
und FLP/FRT Systems eine Expression von Reportergenen antreiben und damit eine permanente<br />
Markierung verschiedener Zelltypen ermöglichen sowie Transdifferenzierungsprozesse zwischen<br />
Zelltypen sichtbar machen.<br />
Methoden: Klonierung, Zellkultur, Transfektionsmethoden, Generierung transgener Mäuse.<br />
Ergebnisse: Es konnten verschiedene Konstrukte erstellt werden, die bis zu drei verschiedene<br />
Zelltypen unter der Kontrolle spezifischer Promotoren markieren. Diese Konstrukte werden in vitro<br />
überprüft und die Generierung transgener Mäuse vorbereitet. Mit diesen Konstrukten ist jedoch die<br />
Visualisierung der eigentlichen Prozesse der Transdifferenzierung nicht möglich. Daher wurde hierfür<br />
eine andere Strategie verwendet, bei der auf der Basis des CRE/LOX und FLP/FRT Systems<br />
Zelltypen permanent markiert und Transdifferenzierungsprozesse über eine Fluoreszenzveränderung<br />
sichtbar gemacht werden.<br />
Ausblick: Die Erstellung von transgenen Mäusen mit verschieden markierten Zelltypen wird eine Zell-<br />
Isolierung, verschiedene Untersuchungen und stereologische Quantifizierungen mit Bezug auf<br />
unterschiedliche wissenschaftliche Fragestellungen ermöglichen. Darüber hinaus werden die<br />
dynamischen (Trans-)Differenzierungsprozesse visualisiert, die eine Lungenentwicklung wie auch<br />
verschiedene Lungenerkrankungen charakterisieren.<br />
.<br />
39
Biomechanischer Einfluss der chronischen zyklischen Dehnung auf die<br />
Genexpression in Alveolarepithelzellen<br />
Weber B 1 , Bader N 1 , Lehnich H 2 , Simm A 1,2 , Silber RE 1 , Bartling B 1<br />
1 Klinik und Poliklinik für Herz- und Thoraxchirurgie, Universitätsklinikum Halle (Saale), und 2 Zentrum<br />
für Medizinische Grundlagenforschung, Medizinische Fakultät; Martin-Luther Universität, Halle (Saale)<br />
Einleitung: Das Alveolarepithel unterliegt aufgrund der Atmung einer zyklischen multiaxialen<br />
Dehnung, die sich auf molekulare Vorgänge in der Zelle auswirken könnte. Daher sollte dieser<br />
biomechanische Einfluss auf die Genexpression in Alveolarepithelzellen (AECs) untersuchen werden.<br />
Methoden: In einer selbstkonstruierten Apparatur wurde zunächst die AEC-Linie A549 einer biaxialen<br />
Dehnung unterworfen (20 % Längendehnung, 12 min -1 , 24 h) und die Genexpression per Affymetrix-<br />
Genchip (human Genom U133 Plus 2.0) analysiert. Danach wurden weitere AECs (H322, Calu-3)<br />
sowie Bronchialepithelzellen (BEAS-2B) einer multiaxialen Dehnung (12 % Längendehnung, 20 %<br />
Flächendehnung, 12 min -1 , bis 2 h und 24 h) unterworfen und ausgewählte Gene sowie definierte<br />
Signalmoleküle per qPCR bzw. Immunoblot untersucht.<br />
Ergebnisse: Die biaxiale Dehnung (Zellschicht wird homogen gedehnt, aber unphysiologisch)<br />
veränderte eine Reihe von Genexpressionen in A549, wobei mehr Gene vermindert (99) als erhöht<br />
exprimiert (69) waren. Zu den vermindert exprimierten Genen zählten z. B. das Lipocalin 2 und<br />
Semaphorin 4G und zu den erhöht exprimierten Genen das Serpin 1und VASP. Unter multiaxialen<br />
Dehnungsbedingungen (physiologisch, aber Zellschicht wird inhomogen gedehnt) wurden einige<br />
Signalmoleküle (p42/44-MAPK, Akt und CREB) in A549 kurzfristig induziert (phosphoryliert),<br />
normalisierten sich aber unter chronischen Bedingungen wieder. Eine Auswahl von 11 Genen, die in<br />
A549 unter biaxialer Dehnung differentiell exprimiert waren, zeigte unter multiaxialer Dehnung nur<br />
noch zum Teil veränderte Genexpressionen. Dazu zählten Serpine 1 und VASP als Dehnungsinduzierte<br />
Gene. Die durch Dehnung vermindert exprimierten Gene konnten in A549 nicht bestätigt<br />
werden. Allerdings zeigten die H322-Zellen eine deutlich Dehnungs-verminderte Expression von<br />
Lipocalin 2 sowie Semaphorin 4G. Die Calu-3 waren durch die biomechanische Beanspruchung kaum<br />
in ihrer Genexpression verändert.<br />
Diskussion: Diese Daten zeigen, dass sich die Genexpression in AECs an den chronischen<br />
biomechanischen Einfluss in der Lunge anpasst.<br />
40
Alternative und klassische Aktivierung primärer humaner Makrophagen – Ein<br />
systembiologischer Ansatz<br />
Bertrams Wilhelm 1,2 , Marsico Annalisa 3 , Schulz Christine 1,2 , Sittka Alexandra 1,2 , Du Bois Ilona 1,2 ,<br />
Vingron Martin 3 , Suttorp Norbert 4 , Hippenstiel Stefan 4 , Schmeck Bernd 1,2<br />
1<br />
FORSYS Partner Research Group “Systems Biology of Lung Inflammation”; 2 Molekulare<br />
Pneumologie, <strong>Deutsche</strong>s Zentrum für Lungenforschung, Philipps-Universität Marburg; 3 Max Planck<br />
Institute for Molecular Genetics, Berlin; 4 Medizinische Klinik m.S. Infektiologie und Pneumologie,<br />
Charité – Universitätsmedizin Berlin<br />
Einleitung: Makrophagen sind auf Grund ihrer vielseitigen funktionalen Ausprägungen ein wichtiger<br />
Aspekt in der Pathogenese der Lunge. Neben dem M1 Subtyp, induziert durch die sogenannte<br />
klassische Makrophagenaktivierung, existiert auch der alternativ aktivierte M2 Subtyp, welcher u.a. in<br />
der Sarkoidose und bei Tumorerkrankungen beschrieben ist. Die Rolle von microRNAs in der<br />
Ausprägung (Polarisierung) dieser Makrophagen-Subtypen ist noch weitgehend unerforscht und soll in<br />
dieser Studie adressiert werden.<br />
Methoden: Das miRnom und das Transkriptom von unpolarisierten (M0) und polarisierten<br />
Makrophagen (M1, M2) wurde mittels Array-Technologie bestimmt, und die gewonnenen Daten<br />
wurden bioinformatisch korreliert. Durch Vorhersagealgorithmen gestützt wurden so putative<br />
microRNA/mRNA Interaktionen identifiziert. Diese wurden durch Luciferase-basierte Reportersysteme<br />
und Transfektionsexperimente bestätigt.<br />
Ergebnisse: Mittels Luciferase-Reporterassay wurden die mRNAs für SH2B2, LAMP2, MRC1 und<br />
erführende Experimente scheinen die Regulation von<br />
SH2B2 und LAMP2 auf mRNA- bzw. Protein-Ebene zu belegen.<br />
Diskussion: SH2B2 ist ein Scaffold Protein, das an der Signaltransduktion über Shc und Grb2<br />
beteiligt ist. Seine Rolle in Makrophagen ist bisher nicht erforscht. In Analogie zu B-Zellen vermuten<br />
wir einen Effekt auf die MAP-Kinase-Kaskaden über die Ras-GTPase und p38. Die microRNAvermittelte<br />
Regulation von SH2B2 würde sich somit unter Anderem in der p38-Aktivität<br />
niederschlagen.<br />
LAMP2 ist ein lysosomales Strukturprotein. Seine Herunterregulation durch microRNAs könnte eine<br />
verminderte Lysosomenstabilität zur Folge haben. Dies versuchen wir in Replikationsstudien mit<br />
intrazellulären Bakterien (Legionella pneumophila) zu erforschen.<br />
41
Bronchozentrische Granulomatose in Assoziation mit diffuser neuroendokriner<br />
Zellhyperplasie (DIPNECH)<br />
Kossakowski CA 1 , Otterbach F 2 , Stockmann D³, Müller KM 1<br />
1 Gerhard-Domagk-Institut für Pathologie, Universitätsklinikum Münster; 2 Institut für Pathologie Soest,<br />
³Lungenkompetenzzentrum Fachbereich Gefäß- und Thoraxchirurgie, Marienkrankenhaus Soest<br />
Einleitung:<br />
Das Krankheitsbild der bronchozentrischen Granulomatose der Lunge ist morphologisch durch eine<br />
granulomatöse nekrotisierende Bronchitis/Bronchiolitis charakterisiert. Die Erkrankung kann assoziiert<br />
sein mit chronisch entzündlichen rheumatischen Erkrankungen und Infektionen mit u.a. Aspergillen,<br />
Mucor, Histoplasmen, Echinokokkus oder Mykobakterien, insbesondere bei immunsupprimierten<br />
Patienten.<br />
Methoden:<br />
Histologische und immunhistochemische Untersuchungen.<br />
Ergebnisse:<br />
Wir berichten über die seltene Befundkonstellation einer bronchozentrischen Granulomatose mit einer<br />
diffusen neuroendokrinen Zellhyperplasie (DIPNECH).<br />
Die histologischen und immunhistochemischen Untersuchungen führten zu folgenden Ergebnissen:<br />
Schwere destruierende und abszedierende Bronchiolitis mit peribronchial betonten floriden<br />
sarkoidalen Granulomen und Entwicklung von Bronchiolektasien.<br />
Von der Bronchialschleimhaut ausgehende, vorwiegend peribasal-assoziierte, diffuse und noduläre<br />
neuroendokrine Zellhyperplasien - Synaptophysin-, Chromogranin- und CD56-positiv. Die heute unter<br />
dem Akronym DIPNECH geführten Mikro-Neoplasien liegen in enger räumlicher Beziehung zu den<br />
entzündlich alterierten, partiell destruierten Bronchiolen.<br />
Diskussion:<br />
Die kausale Pathogenese oft multipler DIPNECH-Herde in den Lungen ist bis heute weitgehend<br />
unklar.<br />
Beim vorliegenden Krankheitsbild ist eine formalpathogenetische Verknüpfung der entzündlichen<br />
Läsionen der Bronchien mit der Aktivierung der Zellen des neuroendokrinen Systems primär aus<br />
Zellen<br />
42
MALAT-1 ncRNA beeinflusst die zelluläre Migration und die Wundheilung über<br />
die Genregulation<br />
Lars Henning Schmidt 1 , Tilmann Spieker 2 , Julia Humberg 1 , Etmar Bulk 1 , Alessandro Marra 3 , Ludger<br />
Hillejan 3 , Wolfgang E. Berdel 1 , Carsten Müller-Tidow 1 , Rainer Wiewrodt 1<br />
1<br />
Medizinische Klinik A, Hämatologie, Onkologie und Pneumologie, Uniklinik Münster, Albert-<br />
Schweitzer-Campus A1, Münster<br />
2<br />
Institute für Pathologie, Uniklinik Münster, Münster<br />
3<br />
Thoraxchirurgie, Niels-Stensen-Kliniken. Ostercappeln<br />
Einleitung: Innerhalb der letzten Jahre rückt der Einfluss sogenannter langer nicht-kodierender RNAs<br />
(ncRNAs) auf Genregulation und Tumorentstehung zunehmend in den wissenschaftlichen Focus Die<br />
Expressionslevel der langen non-coding RNA (lncRNA) MALAT-1 sind assoziiert sowohl mit dem<br />
Patientenüberleben als auch mit tumorproliferierenden Effekten im nicht-kleinzelligen<br />
Lungenkarzinom. Es ist das Ziel der vorliegenden Studie, den molekularen Einfluss von MALAT-1 auf<br />
die zelluläre Genregulation zu beurteilen.<br />
Methoden: Die Genexpression wurde in murinen Fibroblasten (NIH 3T3) untersucht, die entweder<br />
PINCO::MALAT-1 Vektor oder dem Kontrollvektor transduziert wurden unter Verwendung des „Mouse<br />
Gene 1.0 ST array“ (Affymetrix, Santa Clara, CA). 250 Gene, die eine zweifache Hoch- bzw.<br />
Herunterregulation zeigten, wurden mittels der „Ingenuity Pathways Knowledge Base“ funktionellen<br />
Gruppen zugeordnet<br />
Ergebnisse: Die Genexpressionsanalyse ergab eine signifikante differenzielle Genexpression. Die<br />
differenziell exprimierten Gene wurden in drei “Top Bio Functions” Gruppen kategorisiert (250 Gene<br />
von 29.000 zeigten eine log ratio ≥ 1). Unter den drei wichtigsten funktionellen Gruppen fanden sich<br />
“Cellular Growth and Proliferation” (n=90), “Cellular movement” (n=75) und “inflammatory response”<br />
(n=65). Die Beobachtung, dass eine positive Association der MALAT-1 Genexpression mit<br />
Zellwachstum, Migration und Proliferation verknüpft ist, wurde in vitro mittels Migrations-,<br />
Koloniebildungs- und Wundheilungsassays bestärkt.<br />
Diskussion: Zusammenfassend zeigen diese Daten, dass hohe MALAT-1 Expressionslevel<br />
Zellwachstum, Migration und Proliferation fördern und leisten einen wichtigen Beitrag zum Verständnis<br />
des kanzerogenen Pathomechanismus langer ncRNAs.<br />
43
Effekt von cAMP und cGMP beeinflussender Wirkstoffe auf die<br />
Monozytenreifung<br />
Höhne K, Müller-Quernheim J, Zissel G<br />
Universitätsklinik Freiburg, Medizinische Klinik, Abt. Pneumologie, Freiburg,<br />
Einleitung: Makrophagen können abhängig von ihrer Umgebung und vorhandenen Signalen einen<br />
sehr heterogenen Phänotyp aufweisen. Während TH-1 assoziiertes IFNγ einen klassischen<br />
Makrophagentyp (M1) induziert, folgt der Stimulation mit TH2-assoziiertem IL4, IL10 oder IL13 ein<br />
alternativer Phänotyp (M2). M2-Makrophagen sind an Angiogenese, Gewebe-Remodelling und -<br />
Reparatur beteiligt. Phänotyp und Funktion Tumor-assoziierter Makrophagen (TAM) weisen ebenfalls<br />
auf einen polarisierten M2-Makrophagen hin.<br />
Methoden: Die Monozyten wurden drei Tage mit A549 Zellen kokultiviert und mit unterschiedlichen<br />
cAMP- und cGMP-beeinflussenden Wirkstoffen stimuliert. Anschließend wurde die Expression von<br />
Arginase und CCL18, beides Marker des alternativen Phänotyps, bei A549 bzw. Monozyten alleine<br />
und in Kokultur analysiert. Dazu wurde die Arginase 1 mRNA Expression mittels qPCR und die CCL18<br />
Proteinkonzentration mittes ELISA bestimmt.<br />
Ergebnisse: A549 alleine exprimieren kein CCL18. Monozyten zeigen ohne weitere Stimulation eine<br />
deutliche CCL18 Freisetzung, die jedoch durch Kokultur mit A549 noch erhöht wird. Der PDE4-<br />
Inhibitor Roflumilast N-oxid (RNO) senkt in der Kokultur die CCL18 Freisetzung; diese Senkung<br />
erreicht aber kein signifikantes Niveau. Der Phosphodiesterase 3 (PDE3)-Inhibitor Motapizon (Mota)<br />
bzw. die Kombination aus Mota und RNO senkt dagegen die CCL18 Freisetzung signifikant. Auch der<br />
cGMP spezifische PDE5-Inhibitor Zaprinast und der unspezifische PDE-Inhibitor Pentoxifyllin<br />
reduzieren die CCL18-Proteinexpression. Besonders effektive Hemmer der CCL18 Produktion sind<br />
IBMX, ein nicht-selektiver Inhibtior und YC-1, ein Aktivator der Guanylatzyklase.<br />
Die Expression von Arginase 1 mRNA wird im Gegensatz zu CCL18 nicht ausschließlich durch cAMP<br />
bzw. cGMP beeinflussenden Wirkstoffe reguliert. Jedoch kann die nicht-selektive Hemmung von<br />
PDEs durch Pentoxifyllin die Expression der Arginase 1 mRNA in Kokultur senken. Die Modulation<br />
von cAMP und cGMP durch Phosphodiesterasen ermöglicht somit eine teilweise starke Verringerung<br />
der Expression von Markern, die typisch für einen M2-Phänotyp sind.<br />
Diskussion: Die Daten zeigen, dass die Modulation von cAMP und cGMP die<br />
Makrophagenphänotypen regulieren können. Sowohl Arginase als auch CCL18 spielen eine wichtige<br />
Rolle bei der Matrixproduktion, welche sowohl bei der Lungenfibrose als auch beim Wachstum solider<br />
Tumore von Bedeutung ist.<br />
44
P2Y6 receptor signalling in COPD patients and cigarette smoke-exposed mice<br />
C. Korcan Ayata* 1 , Ken R. Bracke* 2 , Sanja Cicko 1 , Monica Lucattelli 3 , Davide Ferrari 4 , J. Christian<br />
Virchow 5 , Giuseppe Lungarella 3 , Rembert Koczulla 6 , Guy G. Brusselle 2 and Marco Idzko 1 .<br />
1 Department of Pneumology, University Medical Center, Freiburg, Germany.<br />
2 Department of<br />
Respiratory Medicine, Ghent University, Ghent, Belgium. 3 Department of Physiopathology and<br />
Experimental Medicine, University of Siena, Italy. 4 Department of Experimental and Diagnostic<br />
Medicine, Center for the Study of Inflammation, University of Ferrara, Italy. 5 Department of<br />
Pneumology, University Hospital, Rostock, Germany. 6 Department of Pneumology, University<br />
Hospital, Marburg, Germany.<br />
Rationale: Extracellular ATP, via activation of the purinergic receptor subtypes P2Y2 and P2X7, has<br />
been identified as a new player in the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease (COPD)<br />
and cigarette smoke (CS)-induced lung inflammation. Recent evidence suggests a role of the<br />
UDP/P2Y6R axis in inflammatory lung diseases; however its denotation in COPD needs to be<br />
elucidated.<br />
Objectives: To explore the relevance of P2Y6R signalling in the pathogenesis of COPD.<br />
Methods: Expression of the P2Y6R was assessed on lung tissue from never smokers, smokers<br />
without airflow obstruction and patients with COPD, as well as in mice with CS-induced lung<br />
inflammation. Additionally, pulmonary UDP/UTP levels were quantified in bronchoalveolar lavage fluid<br />
(BALF) of CS-exposed mice. Next, in a series of in vivo experiments using P2Y6R<br />
agonists/antagonists and genetically engineered mice, the functional relevance of P2Y6R in CSinduced<br />
lung inflammation was explored. Finally, the release and expression of inflammatory<br />
mediators upon UDP stimulation was assessed in vitro in primary human airway epithelial cells (AEC).<br />
Measurements and Main Results: P2Y6R expression was strongly increased in airway epithelium of<br />
patients with COPD and correlated significantly with disease severity. Accordingly, P2Y6R expression<br />
was also upregulated in airway epithelium of mice with CS-induced lung inflammation, and was<br />
accompanied by increased levels of UTP/UDP in the BALF. Interestingly, selective inhibition or<br />
deficiency of P2Y6R both resulted in attenuated lung inflammation and protection against the<br />
development of emphysema upon CS-exposure. Mechanistically, UDP stimulation of the P2Y6R<br />
resulted in increased expression and release of various chemokines/cytokines, either in vivo in CSexposed<br />
mice, or in vitro in human primary AEC, thereby favouring the recruitment of blood<br />
neutrophils to the lung.<br />
Conclusion: As the UDP/P2Y6R axis is involved in the pathogenesis of COPD, selective P2Y6R<br />
antagonists might be a new therapeutic option for this devastating disease.<br />
45
Die bakterielle Stimulation bestimmt den Phänotyp der Zigarettenrauch<br />
induzierten Entzündung<br />
Han Gang, Herr Christian, Hellberg Jan, Dong Li, Beißwenger Christoph, Bals Robert<br />
Universität des Saarlandes, Klinik für Innere Medizin V, Pneumologie, Allergologie, Beatmungs- und<br />
Umweltmedizin<br />
Einleitung: Zigarettenrauch ist ein wesentlicher Risikofaktor für die Erkrankung an einer COPD.<br />
Bakterielle Infektionen der Lunge treten im Verlauf der Krankheit häufig auf und sind ein Faktor, der zu<br />
einer Verschlechterung des Krankheitsbildes beiträgt. Die Entstehung der sehr starken<br />
Entzündungsreaktion, die mit den Infektionen bei einer COPD einhergeht, ist nicht vollständig<br />
verstanden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Zigarettenrauch induzierte Entzündung in<br />
Abhängigkeit unterschiedlicher chronisch applizierter Konzentrationen von Bakterien untersucht.<br />
Methoden: C57Bl/6N Mäuse wurden für bis zu 6 Monate mit Zigarettenrauch (CS) behandelt. Eine<br />
Gruppe wurde zusätzlich einmal wöchentlich mit hitzeinaktivierten Nontypeable Haemophilus<br />
influenzae (NTHi) stimuliert (ld-NTHi), eine weitere Gruppe wurde zusätzlich täglich mit NTHi stimuliert<br />
(hd-NTHi). Am Ende des Versuchs wurde die Lungenfunktion gemessen und die Lunge stereologisch<br />
untersucht und für immunhistologische Untersuchungen verwendet. In der BAL und dem Serum<br />
wurden Entzündungsmarker gemessen.<br />
Ergebnisse: Die Exposition mit CS führte nach 6 Monaten zu einem Einstrom von Makrophagen in<br />
die BAL. Bei den Gruppen, die mit ld-NTHi stimuliert wurden, kam es im Verlauf von 2 Wochen, 3 und<br />
6 Monaten zu einem Makrophagen dominierten Zelleinstrom, der durch CS kaum beeinflusst wurde. In<br />
den hd-NTHi Gruppen kam es nach 2 Wochen zu einem Neutrophilen basierten Zelleinstrom, der sich<br />
im Zeitverlauf verstärkte. Durch CS wurde der Einstrom von Neutrophilen in die BAL verstärkt. Die<br />
Tiere in dieser Gruppe hatten eine größere alveolare Oberfläche und einen erhöhten mean linear<br />
intercept. Dies korrelierte mit einer verstärkten Mucusproduktion und erhöhten Konzentrationen von<br />
KC, TNF-a und IL-17A im Serum. In der Lunge kam es zu follikulären Zellansammlungen, die CD3+<br />
Zellen, B-Zellen und follikuläre dendritische Zellen enthielten.<br />
Diskussion: In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass die Stärke der chronischen bakteriellen Stimulation<br />
einen Einfluss auf den Phänotyp der CS-induzierten Entzündung hat. Bei der ld-NTHi Gruppe kam es<br />
zu einer Makrophagen basierten Entzündung, die durch CS nicht weiter verstärkt wurde. In der hd-<br />
NTHi Gruppe kam es zu einer Neutrophilen basierten Entzündung, die durch CS noch verstärkt<br />
wurde. Hier führt die zusätzliche Exposition mit CS zu einem Phänotyp ähnliche einer COPD mit<br />
erhöhten Entzündungsmarkern, verstärkter Mucusproduktion und der Bildung von lymphähnlichen<br />
follikulären Strukturen. Weitere Untersuchungen werden die Signalwege erforschen, die zwischen den<br />
beiden Entzündungsreaktionen diskrimieren und einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der COPD<br />
liefern.<br />
46
Cigarette smoke suppresses innate immunity of the upper-respiratory tract<br />
leading to enhanced colonization of the lung<br />
Meike Voss 1 # , Jan Hellberg 1 # , Markus Bischoff 2 # , Christian Herr 1 # , Robert Bals 1 # , and Christoph<br />
Beisswenger 1 #<br />
1 Department of Internal Medicine V, 2 Institute of Medical Microbiology and Hygiene, # Saarland<br />
University Medical Center, 66421 Homburg/Saar, Germany<br />
Smoking promotes enhanced colonization of the upper and the lower respiratory tract with potential<br />
pathogens, which increases the susceptibility to pulmonary infections. Here, we examined whether<br />
smoke exposure favors colonization of the upper-respiratory tract with bacterial pathogens such as<br />
Streptococcus pneumoniae and translocation of bacteria into the lung. To investigate this, mice were<br />
exposed to cigarette smoke in a long-term-smoke model for 8 months and afterwards colonized with<br />
S. pneumoniae in the upper-respiratory tract. Smoked mice showed higher colonization levels of the<br />
upper-respiratory tract compared to non-smoke controls and were more susceptible to bacterial<br />
translocation into the lung. Furthermore, smoke exposure suppressed innate immune functions of the<br />
upper-respiratory tract and the lung. Release of inflammatory mediators in the upper-respiratory tract<br />
and in the lung, such as KC and IL-1β, in response to bacterial colonization was reduced in smoked<br />
mice compared to non-smoked controls. Our results show that smoke impacts innate immunity of the<br />
airways rendering the host susceptible for bacterial colonization and infection.<br />
47
Notizen:<br />
48
Notizen:<br />
49
Sponsoren<br />
Astra Zeneca GmbH<br />
Bayer Vital GmbH<br />
Boehringer Ingelheim Pharma GmbH & Co. KG<br />
Chiesi GmbH<br />
GlaxoSmithKline GmbH & Co. KG<br />
Grifols Deutschland GmbH<br />
InterMune Deutschland GmbH<br />
Lilly Deutschland GmbH<br />
MSD Sharp & Dohme GmbH<br />
Novartis Pharma GmbH<br />
Pfizer Pharma GmbH<br />
Roche Pharma AG<br />
50
Abendessen<br />
Tagung
Übersichtsplan<br />
Universitätsklinikum<br />
Münster<br />
Robert-Koch-Straße<br />
Hüfferstrasse<br />
Pottkamp<br />
Vesaliusweg<br />
Tagungsräume<br />
Institut für<br />
Anatomie<br />
Vesaliusweg 2-4<br />
48149 Münster<br />
0251-83-0<br />
(Vermittlung)<br />
0251-83-55200<br />
(Anatomie)