genomewide characterization of host-pathogen interactions by ...

More documents

Recommendations

Info

Maren Depke Contents RESULTS 63 LIVER GENE EXPRESSION PATTERN IN A MOUSE PSYCHOLOGICAL STRESS MODEL 63 KIDNEY GENE EXPRESSION PATTERN IN AN IN VIVO INFECTION MODEL 75 GENE EXPRESSION PATTERN OF BONE-MARROW DERIVED MACROPHAGES AFTER INTERFERON-GAMMA TREATMENT 91 HOST CELL GENE EXPRESSION PATTERN IN AN IN VITRO INFECTION MODEL 111 PATHOGEN GENE EXPRESSION PROFILING 131 Growth Media Comparison Study 131 In vitro Infection Experiment Study 136 DISCUSSION AND CONCLUSIONS 171 LIVER GENE EXPRESSION PATTERN IN A MOUSE PSYCHOLOGICAL STRESS MODEL 171 KIDNEY GENE EXPRESSION PATTERN IN AN IN VIVO INFECTION MODEL 178 GENE EXPRESSION PATTERN OF BONE-MARROW DERIVED MACROPHAGES AFTER INTERFERON-GAMMA TREATMENT 182 HOST CELL GENE EXPRESSION PATTERN IN AN IN VITRO INFECTION MODEL 190 PATHOGEN GENE EXPRESSION PROFILING 197 REFERENCES 207 PUBLICATIONS 233 AFFIDAVIT / ERKLÄRUNG 235 ACKNOWLEDGMENTS 237 4
Maren Depke Z U S A M M E N F A S S U N G D E R D I S S E R T A T I O N Mensch und Tier sind regelmäßig Mikroorganismen ausgesetzt. In der Interaktion mit pathogenen Mikroorganismen entwickelten sich Abwehrmechanismen, die entweder Infektionen verhindern oder sie zu überwinden helfen. Parallel dazu erwarben Pathogene Mechanismen, um der Abwehr ihres Wirts zu entgehen. Außer der wirtseigenen Immunregulation und den Faktoren der Pathogene üben weitere Faktoren wie körperliche Anstrengung und die psychische Verfassung des Wirts Einfluß auf das Immunsystem aus. Während kurze Streßepisoden sogar die Immunantwort fördern können, kann sie durch zu lang andauernde Streßphasen negativ beeinflußt werden. Doch nicht nur die Immunantwort, sondern auch metabolische Prozesse unterliegen Modifikationen durch solche Stressoren. Deshalb können Untersuchungen zu Wirt-Erreger- Wechselwirkungen helfen, Mechanismen aufzuklären, die entweder für Wirt oder Pathogen von Vorteil sind, und dazu beitragen, Interventionsstrategien im Fall von Infektionskrankheiten zu etablieren. Diese Dissertation beschreibt die Ergebnisse aus Transkriptomstudien zu verschiedenen Aspekten von Wirt-Erreger-Wechselwirkungen. Zunächst wurde das Lebergenexpressionsprofil aus einem Mausmodell für chronischen, psychologischen Streß verwendet, um den Einfluß von Streß auf Metabolismus und Immunantwort der Tiere zu verdeutlichen. Psychische und physische Stressoren können neuroendokrine, immunologische, verhaltensbezogene und metabolische Funktionen stören. Vor kurzem wurde von Kiank et al. publiziert, daß BALB/c-Mäuse ein schwere systemische Immunsuppression, neuroendokrine Störungen und depressionsähnliches Verhalten entwickeln, wenn sie in einem Modell für starken, chronischen, psychischen Streß über 4,5 Tage periodisch akustischem Streß in Kombination mit Bewegungseinschränkung ausgesetzt wurden (Kiank et al. 2006; Brain Behav Immun. 20(4):359). Außerdem litten diese Mäuse unter deutlichem Gewichtsverlust. Um Gründe dafür aufzuklären, wurde das Genexpressionsprofil der Leber, die eine Hauptrolle im Stoffwechsel übernimmt, analysiert. Die Leber übt außerdem eine Wächterfunktion zwischen dem Verdauungstrakt und dem Blutsystem aus. Deshalb wurde in dem Genexpressionsdatensatz zusätzlich der Einfluß von psychischem Streß auf immunregulierende Prozesse untersucht. Bereits nach einer einzelnen, akuten Streßphase wies das hepatische Genexpressionsmuster deutliche Veränderungen auf. Auch wenn zu diesem Zeitpunkt noch keine metabolischen Veränderungen sichtbar wurden, begann dennoch eine Genexpressionskaskade, die zu den beobachteten Störungen führte, nachdem der Streß die chronische Phase erreicht hatte. Dort waren dann besonders stoffwechselbezogene Gene in ihrer Expression verändert. Die differentielle Expression betraf Kohlenhydrat-, Aminosäure- und Fettmetabolismus. Es wurde gezeigt, daß chronischer Streß in weiblichen BALB/c-Mäusen zu einem hypermetabolischen Syndrom einschließlich Auslösung von Gluconeogenese und Hypercholesterinämie und dem Verlust von essentiellen Aminosäuren führte. Des weiteren deckte diese Analyse eine veränderte Expression von Genen der Immunantwort auf. Darin war die Auslösung einer Akute-Phase-Antwort, aber auch von immunsupprimierenden Abläufen und die Unterdrückung von hepatischer Antigenpräsentation enthalten. In chronisch gestreßten Mäusen wurde gesteigerte Leukozyteneinwanderung, verstärkter oxidativer Streß, der aber auch mit gegenregulatorischen Expressionsveränderungen einherging, sowie Apoptose detektiert. 5
Page 1 and 2: G E N O M E W I D E C H A R A C T E
Page 3: Maren Depke C O N T E N T S GENOMEW
Page 7 and 8: Maren Depke Zusammenfassung der Dis
Page 9 and 10: Maren Depke S U M M A R Y O F D I S
Page 11 and 12: Maren Depke Summary of Dissertation
Page 13 and 14: Maren Depke I N T R O D U C T I O N
Page 15 and 16: Maren Depke Introduction Besides op
Page 17 and 18: Maren Depke Introduction Extracellu
Page 19 and 20: Maren Depke Introduction with heigh
Page 21 and 22: Maren Depke Introduction 2005). SaP
Page 23 and 24: Maren Depke Introduction contains a
Page 25 and 26: Maren Depke Introduction via fibron
Page 27 and 28: Maren Depke Introduction cathelicid
Page 29 and 30: Maren Depke Introduction shock are
Page 31 and 32: Maren Depke Introduction STUDIES OF
Page 33 and 34: Maren Depke Introduction are effect
Page 35 and 36: Maren Depke Introduction cell stimu
Page 37 and 38: Maren Depke Introduction channel CF
Page 39 and 40: Maren Depke M A T E R I A L A N D M
Page 41: Maren Depke Material and Methods Li
Page 44 and 45: Maren Depke Material and Methods Ki
Page 47 and 48: Maren Depke Material and Methods GE
Page 49: Maren Depke Material and Methods Ge
Page 52 and 53: Maren Depke Material and Methods Ho
Page 54 and 55:
Maren Depke Material and Methods Ho
Page 56 and 57:
Maren Depke Material and Methods Pa
Page 58 and 59:
Page 60 and 61:
Page 63 and 64:
corticosterone [pg/ml plasma] corti
Page 65 and 66:
Maren Depke Results Liver Gene Expr
Page 67 and 68:
lood glucose levels [nmol/l] resist
Page 69 and 70:
LBP [ng/ml] CPR [ng/ml] Maren Depke
Page 71 and 72:
Maren Depke Results Liver Gene Expr
Page 73 and 74:
liver weight [g] Maren Depke Result
Page 75 and 76:
infection rate cfu / 10 mg tissue c
Page 77 and 78:
Maren Depke Results Kidney Gene Exp
Page 79 and 80:
Table R.2.1: Genes displaying stati
Page 81 and 82:
Maren Depke BR1 sign DsigB vs wt BR
Page 83 and 84:
Page 85 and 86:
Page 87 and 88:
Page 89 and 90:
Page 91 and 92:
Maren Depke Results GENE EXPRESSION
Page 93 and 94:
Maren Depke Results Gene Expression
Page 95 and 96:
log2(ratio C57BL/6 / BALB/c) at IFN
Page 97 and 98:
Page 99 and 100:
Page 101 and 102:
Page 103 and 104:
Page 105 and 106:
Page 107 and 108:
Page 109:
Page 112 and 113:
Maren Depke Results Host Cell Gene
Page 114 and 115:
Page 116 and 117:
Page 118 and 119:
Page 120 and 121:
Page 122 and 123:
Page 124 and 125:
Page 126 and 127:
Page 128 and 129:
Page 130 and 131:
Page 132 and 133:
Maren Depke Results Pathogen Gene E
Page 134 and 135:
Page 136 and 137:
Page 138 and 139:
S. aureus RN1HG sample conditions a
Page 140 and 141:
Page 142 and 143:
Page 144 and 145:
Page 146 and 147:
Page 148 and 149:
mean normalized intensity mean norm
Page 150 and 151:
Page 152 and 153:
Page 154 and 155:
Page 156 and 157:
Page 158 and 159:
mean normalized intensity Maren Dep
Page 160 and 161:
Page 162 and 163:
Page 164 and 165:
Page 166 and 167:
Page 168 and 169:
log 2 (ratio) log 2 (ratio) log 2 (
Page 171 and 172:
Maren Depke D I S C U S S I O N A N
Page 173 and 174:
Maren Depke Discussion and Conclusi
Page 175 and 176:
Page 177 and 178:
Page 179 and 180:
Page 181 and 182:
Page 183 and 184:
Page 185 and 186:
Page 187 and 188:
Page 189 and 190:
Page 191 and 192:
Page 193 and 194:
Page 195 and 196:
Page 197 and 198:
Page 199 and 200:
Page 201 and 202:
Page 203 and 204:
Page 205:
Page 208 and 209:
Maren Depke References Athanasopoul
Page 210 and 211:
Maren Depke References Byrne GI, Le
Page 212 and 213:
Maren Depke References Demling R. T
Page 214 and 215:
Maren Depke References Foss GS, Pry
Page 216 and 217:
Maren Depke References Hagopian K,
Page 218 and 219:
Maren Depke References Jin T, Bokar
Page 220 and 221:
Maren Depke References Kwan T, Liu
Page 222 and 223:
Maren Depke References Luster AD, U
Page 224 and 225:
Maren Depke References Namiki S, Na
Page 226 and 227:
Maren Depke References Puccetti P.
Page 228 and 229:
Maren Depke References Siewert E, B
Page 230 and 231:
Maren Depke References van den Akke
Page 232 and 233:
Maren Depke References Yang XL, Sch
Page 235:
Maren Depke A F F I D A V I T / E R
Page 238 and 239:
Maren Depke Acknowledgments Kidney
show all

genomewide characterization of host-pathogen interactions by ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?