Benutzer: Gast  Login
Originaltitel:
T Helper Regulation 
Originaluntertitel:
A Theoretical Approach 
Übersetzter Titel:
T-Helferregulierung 
Übersetzter Untertitel:
Ein theoretischer Ansatz 
Jahr:
2001 
Dokumenttyp:
Dissertation 
Institution:
Fakultät für Physik 
Betreuer:
van Hemmen, J. Leo (Prof. Dr.) 
Gutachter:
van Hemmen, J. Leo (Prof. Dr.); Spohn, Herbert (Prof. Dr.) 
Format:
Text 
Sprache:
en 
Fachgebiet:
BIO Biowissenschaften 
Stichworte:
T-helperregulation; Th1; Th2; mathematical model; theoretical immunology 
Übersetzte Stichworte:
T-Helferregulierung; Th1; Th2; mathematisches Modell; Theoretische Immunologie 
Schlagworte (SWD):
Helferzelle; Regulation; Mathematisches Modell 
TU-Systematik:
BIO 110d; Bio 770d 
Kurzfassung:
Helper T (Th) cells are a crucial component of the adaptive immune system and are of fundamental importance in orchestrating the appropriate response to pathogenic challenge. They fall into two broad categories defined by the cytokines each produces. Th1 cells are required for effective immunity to intracellular bacteria, viruses and protozoa whereas Th2 are required for optimal antibody production to T dependent antigens. A great deal of experimental data on the regulation of Th1 and Th2 differ...    »
 
Übersetzte Kurzfassung:
T-Helferzellen sind von fundamentaler Bedeutung für das adaptive Immunsystem, da sie die Wahl der Immunantwort als Reaktion auf ein bestimmtes Pathogen in entscheidender Weise beeinflussen. Man unterscheidet zwei Typen von T-Helferzellen abhängig von den von ihnen produzierten chemischen Botenstoffen (Zytokinen). Th1-Zellen werden für eine effektive Immunität gegen intrazelluläre Bakterien, Viren und Protozoen benötigt, wohingegen Th2-Zellen für eine optimale Abwehr interzellulärer Pathogene durch Stimulierung der Antikörperproduktion sorgen. Trotz intensiver experimenteller Forschung auf dem Gebiet der T-Helferdifferenzierung sind essentielle Eigenschaften dieses komplexen Systems noch nicht vollständig verstanden. Ich möchte hier ein mathematisches Modell der Th1/Th2-Regulierung in Anwesenheit eines konstanten Antigenstimulus präsentieren, welches die wichtigsten Zytokin- und Rezeptor-Interaktionen innerhalb der T-Helfersystems berücksichtigt. Die Dominanz des einen oder anderen T-Helfertyps wird durch Aktivierungssignale beeinflußt, deren Stärke von der Antigendosis, co-stimulierenden Signalen und der Zytokinumgebung abhängig ist. Die Antigendosisabhängigkeit der T-Helferdifferenzierung ist unter anderem eine Folge der unterscheidliche Empfänglichkeit der T-Helferpopulationen für Fas-Rezeptor-induzierte " Selbstmordkommandos" (AICD) und der Asymmetrien in den kreuzweise-hemmenden Zytokininteraktionen. Es stellt sich heraus, daß diese Antigendosisabhängigkeit im Falle ansteigender Antigenkonzentrationen auch zu einem Wechsel von Th1- zu Th2-Dominanz führen kann. In einem ersten Ausbauschritt wird der konstante Antigenstimulus durch ein sich replizierendes Pathogen ersetzt. Mit Hilfe des so erweiterten Modells wird ein Selektionsmechanismus vorgeschlagen, welcher die Auswahl der für ein bestimmtes Pathogen passenden T-Helferantwort ermöglicht. Diese Auswahl ist kritisch, da sie über Erfolg oder Mißerfolg der Immunantwort entscheidet. Es wird gezeigt, daß das intrinsische Verhalten des T-Helfersystems in vielen Fällen automatisch die richtige Auswahl treffen kann. Entscheidend hierfür ist eine anfängliche Th1-Dominanz -- erzeugt durch die Abhängigkeit der Zytokinproduktion von der Anzahl der durchlaufenen Zellteilungen -- und ein Umschalten von Th1 nach Th2, wenn eine Th1-dominierte T-Helferantwort nicht zur gewünschten Eliminierung des Pathogens geführt hat. Für bestimmte gefährliche Arten von Pathogenen, welche sich zu schnell vermehren oder bestimmte Strategien entwickelt haben, der Immunantwort zu entgehen, versagt der vorgeschlagene Auswahlmechanismus und zusätzliche steuernde Signale sind erforderlich. Das angeborene Immunsystem kann pathogen spezifische Muster erkennen und ist daher in der Lage, in geeigneter Weise in den Differenzierungsprozeß der T-Helferzellen einzugreifen. In einem zweiten Ausbauschritt wird das vorliegende Modell daher um derartige Mechanismen erweitert. Die Analyse dieses Modells zeigt, daß das T-Helfersystem eine Fehlertoleranz gegenüber unpassenden Th1-stimulierenden Signalen aufweist. Für Th2-Signalen hingegen existiert eine solche Fehlertoleranz nicht. Zusammen mit der Tatsache, daß Th2-Signale auf Grund des oben erwähnten automatischen Wechsels von Th1 nach Th2 redundant erscheinen, könnte in jener fehlenden Fehlertoleranz die Ursache dafür liegen, daß bis jetzt experimentell vor allem Th1-Signale identifiziert worden sind. Abschliessend wird ein Rückkopplungsmechanismus diskutiert, bei dem eine erfolgreiche Immunantwort zur weiteren Stimulierung des entsprechenden T-Helfertyps führt. Ein konkretes Beispiel für einen derartigen Mechanismus stellt die Erkennung von für das Pathogen charakteristischen DNA-Fragmenten (sog. CpG motifs) dar, welche die erfolgreiche Zerstörung des Pathogens anzeigen. Anhand dieses Beispiel werden die Unterschiede zwischen der Instruktion bestimmter T-Helfertypen durch Signale des angeborenen Immunsystem und der Rückkopplung des Ausgangs der Immunantwort auf die Differenzierung der T-Helferzellen herausgestrichen. 
Veröffentlichung:
Universitätsbibliothek der TU München 
Mündliche Prüfung:
17.05.2001 
Dateigröße:
1833807 bytes 
Seiten:
145 
Letzte Änderung:
24.07.2007