Titelaufnahme

Titel
Typ III Interferone in der antiviralen Immunantwort - : Ein fehlendes Kapitel in der Immunität Neugeborener
Weitere Titel
The Role of Type III Interferons in the Antiviral Immune Response - A Missing Chapter in Neonatal Immunity
VerfasserMuck, Martina
Erschienen2016
Datum der AbgabeJuni 2016
SpracheEnglisch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)interferons / type III interferons / neonatal immunity / dendritic cells / antiviral response / premature neonates
Schlagwörter (EN)Interferone / Typ III Interferone / neonatales Immunsystem / dendritische Zellen / antivirale Immunantwort / Frühgeborene
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Typ III Interferone (IFN) wurden erst relativ kürzlich entdeckt, weswegen noch nicht alle ihre Fähigkeiten im Detail beschrieben werden konnten. Diese Arbeit beschäftigt sich mit den bis jetzt bekannten Effekten von Typ III IFN auf verschiedene Zelltypen und den Effekten von IFN auf die Immunantwort von Neugeborenen.

Die Familie der Typ III IFN besteht aus IFN-λ1, IFN-λ2, IFN-λ3 und IFN-λ4. Diese IFN werden von verschiedenen Zelltypen produziert, vor allem von Epithelzellen und dendritischen Zellen. Sie wirken durch den IFN-λ-Rezeptor, einen Rezeptorkomplex mit zwei Untereinheiten, Der IFN-λ-Rezeptor wird zum Beispiel von Epithelzellen, Hepatozyten, Makrophagen, dendritischen Zellen, B-Zellen, T-Zellen und Endothelzellen exprimiert.

Durch die Bindung an IFN-λ wird ein Jak-STAT-Signaltransduktionsweg aktiviert, der zu der Expression verschiedener Interferon-stimulierter Gene führt. Diese üben antivirale Funktionen wie Hemmung viraler Replikation, Aktivierung von Immunzellen und Produktion proinflammatorischer Zytokine aus.

IFN-λ scheint in dem Schutz von Epithelzellen vor Infektionen sehr wichtig zu sein, da es eine starke antivirale Antwort auslöst, die länger und gezielter ist als die von Typ I IFN. IFN-λ kann weiters die adaptive Immunantwort kontrollieren, da es Antikörperproduktion durch B-Zellen stimulieren und die Th1/Th2-Balance beeinflussen kann. Nach Stimulation mit Typ III IFN ist die Th2 Antwort erniedrigt, und die Produktion T-regulatorischer Zellen erhöht. In Infektionen mit viraler Hepatitis spielt IFN-λ ebenfalls eine wichtige Rolle, und wird gerade in klinischen Studien als ein mögliches Medikament dagegen getestet. Typ III IFN haben ebenfalls Potential als Behandlungsoption für andere Krankheiten gezeigt, wie zum Beispiel Infektionen der Atemwege, gastrointestinale Infektionen, Asthma, Autoimmunerkrankungen wie Arthritis und bestimmte Arten von Krebserkrankungen.

Ein Bereich der bislang noch nicht untersucht wurde ist der Effekt von Typ III IFN auf das Immunsystem von Reifgeborenen und Frühgeborenen. Viele Komponenten des neonatalen Immunsystems sind unreif und haben noch nicht ihre vollen Fähigkeiten erlangt. Dies macht Neugeborene anfällig für verschiedene bakterielle und virale Infektionen. Typ I und II IFN scheinen eine wichtige Rolle in dem Schutz von Säuglingen gegen virale Infektionen zu spielen, auch wenn sie in kleineren Mengen produziert werden also von Erwachsenen. Substitution von IFN in-vitro konnte die unreife Immunantwort von Frühgeborenen verstärken. Dies verdeutlicht die wichtige Rolle von IFN in der neonatalen Immunantwort.

Zusammenfassend sind Typ III IFN essentiell für die Verteidigung verschiedener Zelltypen gegen virale Infektionen. Sie könnten auch positive Effekte auf die Immunantwort Reifgeborener und Frühgeborener haben, doch diese müssen erst erforscht werden. Das Immunsystem von Säuglingen zu verstehen ist äußerst wichtig, da dieses Verständnis zu einer Entwicklung besserer Impfstoffe und Medikamente für Neugeborene führen könnte. Jedoch sind weitere Untersuchungen notwendig um die Effekte von IFN-λ in der neonatalen Immunität festzustellen.

Zusammenfassung (Englisch)

Type III Interferons (IFNs) have been discovered fairly recently, and as a result, not all aspects of their capabilities have been studied in detail yet. This thesis deals with the currently known effects of type III IFNs on different cell types and the IFN response in neonates.

The type III IFN family consists of IFN-λ1, IFN-λ2, IFN-λ3 and IFN-λ4. These IFNs are produced by various cells types, most notably epithelial cells and dendritic cells. They signal through a heterodimeric receptor complex, with a more limited expression as the type I IFN receptor. Cells that express the IFN-λ receptor are for example epithelial cells, hepatocytes, macrophages, dendritic cells, B cells, T cells and endothelial cells. After the receptor is bound, a Jak-STAT signal transduction pathway is induced that leads to the expression of different Interferon-stimulated genes. These can then exert antiviral functions like interference of viral replication, control of viral signalling, activation of immune cells and production of proinflammatory cytokines.

IFN-λ seems to be very important in the protection of epithelial surfaces, as it induces a strong antiviral response there that is more prolonged and targeted than that of type I IFNs. It is also capable of controlling the adaptive immune response, as it stimulates antibody production in B cells and influence the Th1/Th2 balance. After stimulation with type III IFNs, the Th2 response is decreased and the production of regulatory T-cells is increased. In viral hepatitis infection, IFN-λ plays an essential role as well, and is currently undergoing trials as a therapeutic option. Type III IFNs also showed potential as a possible medication for other conditions, such as respiratory infections, gastrointestinal infections, asthma, autoimmune diseases like arthritis and certain types of cancer.

An area that has not been studied at all for type III IFNs as of now is their effect in the immunity of neonates and premature neonates. Many parts of the neonatal immune system are immature and not fully functional, making infants susceptible to infections. Type I and II IFNs are produced in smaller quantities than by adult cells, which adds to the decreased defence of neonates against infections. Production of IFNs gradually increases after birth though, and an important role in some diseases like RSV infections has been observed. For example, IFN-γ has been shown to completely reverse the immune deficiency of leukocytes from extremely premature neonates.

To conclude, type III IFNs are essential for the defence of various cell types against viral infections. They might also have positive effects in the immunity of term and preterm neonates, though these have yet to be investigated. Understanding the neonatal immune system and the role of interferons may lead to the development of more efficient neonatal vaccines and treatment options. Further studies have to be conducted in order to determine the effects of IFN-λ in the neonatal immunity.