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IZKF Projekt A-169

Projekttitel:

Humane Endogene Retroviren (HERV) als Immunmodulatoren in gesunden und gestörten Schwangerschaften

Projektleiter:

Prof. Dr. biol. hum. Ulrike Kämmerer

Frauenklinik und Poliklinik

Prof. Dr. rer. nat Sibylle Schneider Schaulies

Institut für Virologie und Immunbiologie

Laufzeit:

01.02.2012 - 31.01.2015

Abstract:

Hintergrund:
Fehlgeburten in der Frühschwangerschaft sind eine wichtige Ursache für ungewollte Kinderlosigkeit. Ursächlich ist hierbei unter anderem eine gestörte lokale Immunantwort im uterinen Endometrium. Ob diese aber durch eine gesteigerte allgemeine Entzündungsreaktion, oder eine spezifische Abwehrreaktion gegen die eindringenden Plazentazellen ausgelöst wird, ist bisher völlig ungeklärt. In der menschlichen Plazenta werden auffällig häufig Genprodukte verschiedenster humaner endogener Retroviren (HERV) exprimiert. Deren korrektes Expressionsmuster, insbesondere der retroviralen Hüllproteine (env) auf der Oberfläche der Trophoblasten, ist für eine erfolgreiche Plazentation entscheidend. Die HERV Expression wurde bisher nicht im Plazentabett (dem eigentlichen Ort der Immuninteraktion) untersucht; zudem fand bislang weder eine Zuordnung funktioneller HERV-Produkte zu einzelnen Zelltypen, noch eine Subtypisierung der exprimierten HERV-Gene statt. Immunmodulierende Eigenschaften von HERV env-Proteinen sind zwar beschrieben, jedoch existieren bisher keine Daten zur spezifischen Wirkung von env auf Immunzellen und hier im Besonderen auf die dendritischen Zellen (DC) des menschlichen Uterus.

Fragestellung und Ziele:
Das vorgelegte Projekt fokussiert auf folgende Aspekte:
1) Welche HERV-Spezies werden in den verschiedenen Zelltypen des Plazentabetts exprimiert? In welchen der HERV-positiven Zellen finden sich bei gesunden Schwangerschaften funktionelle env-Proteine auf der Zelloberfläche? Ist deren Expressionsmuster bei gestörten Schwangerschaften verändert?
2) Exprimieren maternale uterine Immunzellen env-spezifische Rezeptoren? Ob und inwiefern reagieren Monozyten/Makrophagen und vor allem DC, welche in der Uterusschleimhaut besonders häufig angesiedelt sind, auf Zellen, die env-Proteine eines oder mehrerer HERV exprimieren? Liegt in der Interaktion von HERV-env und DC ein Schlüsselmechanismus zur Induktion tolerogener DC?

Methodik:
Isolation von Zellpopulationen aus dem Plazentabett, RT-PCR analytisch (mit Sequenzierung zur Identifikation der HERV Typen) und quantitativ, Western-Blot, Immunhistochemie/Laserscan-Mikroskopie zum Nachweis der env Proteine und deren Lokalisation innerhalb der Zellen, Herstellung env-exprimierender Zellen mittels spezifischer stabiler Transfektion bzw. knockout (über retrovirale Partikel bzw. shRNA-Techniken), Anzucht von DC aus Monozyten bzw. Isolation aus Dezidua und funktionelle Charakterisierung dieser DC nach Interaktion mit HERV-env-exprimierenden Zellen, Zytokinprofile, Migrationsassays mit Imaging (2D), Darstellung von Immunsynapsen und Spezifikation der T-Zellaktivierung>