Universität zu Köln

Etablierung eines Maus-Modells der akuten Hepatitis B: Charakterisierung der HBV-spezifischen Immunantwort

Svorcova, Miriam (2008) Etablierung eines Maus-Modells der akuten Hepatitis B: Charakterisierung der HBV-spezifischen Immunantwort. PhD thesis, Universität zu Köln.

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    Abstract

    Das Hauptproblem bei der Entwicklung neuer, alternativer Ansätze für Therapie und Prophylaxe der Hepatitis B ist das Fehlen geeigneter Tiermodelle. Ziel dieser Arbeit war, ein Maus-Modell zu etablieren, indem man das HBV-Genom mittels adenoviraler Vektoren - d.h., unabhängig von hepadnaviralen Rezeptoren- in die Mausleber transfe¬riert, die sonst nicht permissiv für HBV ist. Mit diesen Vektoren wurde der Verlauf der akuten Hepatitis B und die Faktoren, die diesen beeinflussen, sowie die HBV-spezifische Immunantwort in adulten, vollständig immunkompetenten C57Bl/6 Mäusen studiert. Mit dem Ad-HBV Vektor, der ein 1,3-faches Überlängen-Genom des HBV enthält, wurde eine akute, selbstlimitierende Hepatitis in diesem Maus-Modell imitieren. Der Ad-HBV-k/o Vektor, diente als Kontrollvektor, da alle Gene des 1,3-fachen HBV Überlän¬gen-Genoms ausgeschalten waren. Durch die Ad-HBV Infektion wurde eine Leberentzündung ausgelöst, die zweiphasig verlief und dem Bild einer natürlichen akuten Hepatitis B entsprach. Die adenoviralen HBV-Vektoren dienten in der Leber der Tiere als Transkriptions-Matrizen für die HBV-RNAs. Eine persistierende HBV-Infektion wurde durch die Bestimmung der Virämie und Antigenämie bestätigt, mit einer über vier Wochen anhaltenden HBV-Replikation, die durch die Ausbildung von Anti-HBs Antikörpern als Zeichen einer HBV-spezifischen Immunantwort kontrolliert wurde. Unmittelbar nach der Ad-HBV Infektion wurde die Einwanderung der CD8+T-Zellen in die Leber beobachtet, wo sie direkt antiviralen Zytokine exprimierten. Die Ad-HBV-Infektion wurde ebenfalls benutzt, um HBV-Replikation in Anwesenheit und Abwesenheit von CD8+T-Zellen zu induzieren, um die Bedeutung von CD8+T-Zellen und NK-T-Zellen für den Verlauf und die Dauer der Leberentzündung und ihrer Rolle während der Viruskontrolle zu untersuchen. Die Blockade der CD8+T-Zellen zeigte eine einphasige akute und verzörgerte Hepatitis, mit einer früh einsetztenden Replikation, die trotz der CD8+T-Zell Depletion kontrolliert wurde. In diesem Ad-HBV Maus-Modell wurde gezeigt, dass die HBV-spezifische CD8+T-Zellantwort, gegen das HBV-Kapsid, und S-Proteine in der Leber zweiphasig, genau parallel zum Leberschaden verlief und diese CD8+T-Zellantwort HBV- und nicht Adenovirus-spezifisch war. Diese Arbeit zeigte, dass die AdHBV-Infektion ein sehr gutes Modell darstellt, um weiter die Bedeutung der HBV-spezifischen T-Zellantwort für die Kontrolle der HBV-Replikation und ihrer Beteiligung am akuten Leberschaden, in einem Kleintiermodell zu studieren.

    Item Type: Thesis (PhD thesis)
    Translated abstract:
    AbstractLanguage
    The high number of patients chronically infected with HBV requires the development of new treatment and prevention strategies but is hindered by the lack of suitable infection models. The aim of this work was to develop a suitable mouse model to study factors influencing the course of HBV infection. In this study, adenoviral vectors were designed, which initiates HBV replication from an HBV 1.3-fold overlength genome (Ad-HBV), and a control vector, in which all HBV genes have been knocked out (Ad-HBV-k/o). These vectors were used to infect adult, male C57Bl/6 mice, and analysed HBV-replication, liver damage, intrahepatic and peripheral HBV-specific immune responses in a time course. Mice replicating HBV, showed a bi-phasic acute transient liver damage, with typical signs of acute hepatitis. Adenoviral-vectors persisted in the livers of transduced animals and served as transcription templates for HBV-RNAs. Ad-HBV infection induce an acute antigenemia and viremia. HBV-replication was controlled early after Ad-HBV infection when IFN-gamma expressing cells infiltrated the liver, but HBV started to replicate again, when IFN-gamma expression ceased, and was finally cleared from the circulation by anti-HBs antibodies and from the liver probably by cytotoxic T cells. Ad-HBV vector were used to initiate HBV-replication in the presence and absence of CD8+ T-cells to investigate the meaning of CD8+ T-cells and NK-T-cells for course and duration of hepatitis and their role during viral clearance. When CD8+T-cells were blocked, a delayed acute hepatitis was observed. In the absence of CD8+ T-cells, HBV initially replicate at higher levels, but HBV-replication was efficiently controlled despite the lack of CD8+T-cells. Early after Ad-HBV transduction in all mice highest CD8, IFN-gamma and IL-10 expression was detected in the liver, but not, when CD8+ T-cells were blocked. The early control of HBV by IFN-gamma secretion as well as the late clearance of HBV infection by liver infiltrating T cells in our mice resembles the dynamics observed during acute hepatitis B in chimpanzees. Specific CD8+T-cell responses to HBV-core and S-proteins were monitored by an IFN-gamma secretion assay. HBV-specific CD8+T-cells infiltrated the liver in a bi-phasic course in parallel to liver damage and the CD8+T-cell immune response were truly HBV and not adenovirus-specific. Taken together, we established a small animal model of HBV infection, which allows studying the onset and clearance of HBV infection, in which liver disease and kinetics of the immune response resemble that of acute hepatitis B.English
    Creators:
    CreatorsEmail
    Svorcova, Miriammsvorcova@web.de
    URN: urn:nbn:de:hbz:38-26960
    Subjects: Life sciences
    Uncontrolled Keywords:
    KeywordsLanguage
    Maus-Modell, Hepatitis BGerman
    adenoviral vectors, hepatitis BEnglish
    Faculty: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
    Divisions: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät > Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene
    Language: German
    Date: 2008
    Date Type: Completion
    Date of oral exam: 25 June 2008
    Full Text Status: Public
    Date Deposited: 01 Apr 2009 09:17:25
    Referee
    NameAcademic Title
    Brüning, Jens C.Prof. Dr.
    URI: http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/2696

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