Ziel der vorliegenden Arbeit war die Charakterisierung der biologischen Funktionen von Interleukin-18 (IL-18). Hierfür wurde ein IL-18 defizienter Mausstamm (IL-18KO) generiert und analysiert. IL-18KO Mäuse entwickeln sich normal und zeigen auch bis zum Alter von 70 Wochen keinerlei auffallende Fehlentwicklungen. Die Mäuse sind fertil und anatomisch,l als auch histologisch unauffällig. Durchflußzytometrische Analysen zeigten eine normale Verteilung von Lymphozyten in lymphoiden Organen. Lediglich eine leicht erniedrigte Expressions-intensität des T-Zellrezeptor-assoziierten Moleküls CD3 konnte auf reifen T-Zellen festge-stellt werden. In vitro Stimulationen der T-Zellen aus IL-18KO Mäusen durch CD3 Kreuzvernetzung mit entsprechenden Antikörpern zeigten jedoch eine normale Reaktivität dieser Zellen im Hinblick auf Proliferation und induzierter IL-2 Produktion. IL-18KO Mäuse zeigten eine erniedrigte Empfindlichkeit gegenüber einem, durch hohe Dosen von Lipopolysaccharid (LPS) ausgelösten letalen Schock. Die Induktion von Interferon gamma (IFN-g) nach LPS Gabe blieb in IL-18KO Mäusen völlig aus, wohingegen die Induktion von IL-12 und TNF sich als normal erwies. Wurden die Mäuse jedoch durch Gabe von D-Galaktosamin für die letale Wirkung des Tumor-Nekrose-Faktors (TNF) sensibilisiert, konnte in IL-18KO-Mäusen durch LPS Gabe eine mit Wildtypkontrollen vergleichbare Letalität erzielt werden. Im Gegensatz zu LPS induzierte das bakterielle Superantigen Staphylococcus aureus Enterotoxin B (SEB), das auf eine Subpopulation der T-Zellen wirkt und dort IFN-g Produktion induziert, in IL-18KO Mäusen normale IFN-g Spiegel. Auch die durch SEB ausgelöste Expressionserhöhung der Oberflächenmarker CD14, CD122 (IL-2Rb) und CD132 (IL-2Rg) auf peritonealen Makrophagen geschah in IL-18KO Mäusen in zu Wildtypkontrollen vergleichbarem Maß. Nach der Injektion von SEB wurden IL-18KO Mäuse für die letalen Effekte einer folgenden LPS Gabe sensibilisiert. Das Ausmaß dieser Sensibilisierung war in IL-18KO Mäusen im Hinblick auf Letalität vergleichbar zu Wildtypkontrollen. Allerdings waren die durch LPS erzeugten TNF Spiegel in SEB-sensibilisierten IL-18KO Mäusen signifikant niedriger als in identisch behandelten Wildtypkontrollen. Diese Ergebnisse lassen auf eine wichtige Rolle von IL-18 bei der Induktion von IFN-g und damit der Regulation der natürlichen Immunität (einschließlich der Letalität nach LPS Gabe) schließen. Bei der Analyse der Induktion von zytotoxischen T-Zell (ZTL) Antworten fiel auf, daß selbst unter Verwendung eines optimalen Adjuvans (Oligodesoxynukleotid (ODN) 1668), IL-18KO-Mäuse eine deutlich schwächere ZTL Antwort, verglichen mit Wildtypkontrollen, zeigten. Dieser Defekt war direkt auf die Abwesenheit von IL-18 zurück zu führen, da er einmal mit rekombinantem murinem IL-18 rekonstituierbar war und zum anderen weder IFN-g noch IL-12 defiziente Mäuse bei identischer Immunisierung Defekte der ZTL Antwort zeigten. Erst durch Verwendung des Saponins QuilA als Adjuvans war eine annähernd normale ZTL Antwort in IL-18KO Mäusen zu beobachten. Die Immunisierung von IL-18KO Mäusen mit Zellen allogenen Ursprunges, die IL-18 produzieren konnten, resultierte in einer normalen ZTL Antwort. Interessanterweise zeigten IL-18KO Mäuse keine Defekte der IL-12 und IFN-g Induktion nach Gabe von ODN 1668. Ebenfalls war ein TH1 polarisiertes Immungedächtniss induzierbar. Da dendritische Zellen aus Normalmäusen IL-18 nach Stimulation mit ODN 1668 sezernierten, ist es, zusammen mit den oben beschriebenen Ergebnissen wahrscheinlich, daß IL-18 eine wichtige Rolle bei der Aktivierung von zytotoxischen T-Zellen durch Antigen präsentierende dendritische Zellen spielt. Diese Rolle könnte auch bei der Antwort auf virale Infektionen, sowie in der Tumorimmunologie und bei der Transplantatabstoßung wichtig sein.     «

Ziel der vorliegenden Arbeit war die Charakterisierung der biologischen Funktionen von Interleukin-18 (IL-18). Hierfür wurde ein IL-18 defizienter Mausstamm (IL-18KO) generiert und analysiert. IL-18KO Mäuse entwickeln sich normal und zeigen auch bis zum Alter von 70 Wochen keinerlei auffallende Fehlentwicklungen. Die Mäuse sind fertil und anatomisch,l als auch histologisch unauffällig. Durchflußzytometrische Analysen zeigten eine normale Verteilung von Lymphozyten in lymphoiden Organen. Lediglic...     »

This work was designed to characterize the biological function of Interleukin-18 (IL-18) by generating and analyzing an IL-18 deficient mouse strain (IL-18KO). IL-18KO mice developed normally and showed no obvious abnormalities up to 70 weeks of age. The mice were fertile and anatomically and histologically normal. Flow cytometry revealed a normal gross distribution of lymphocytes in lymphoid organs; however, the intensity of expression of the T-cell receptor associated molecule CD3 on mature T-cells was slightly decreased. In vitro antibody crosslinking of CD3 on T-cells from IL-18KO mice revealed normal induction of IL-2 production and proliferation. IL-18KO mice showed decreased sensitivity towards shock induced by lipopolysaccharide (LPS). LPS induced Interferon gamma (IFN-g) production was completely abrogated, yet induction of Interleikin-12 (IL-12) and tumor necrosis factor (TNF) was not affected. Both wild-type and IL-18KO mice succumbed to LPS-induced lethal shock when D-galactosamine (D-GalN) was coadministered, known to sensitize mice for the lethal effects of TNF. However, in marked contrast to LPS, the bacterial superantigen Staphylococcus aureus Enterotoxin B (SEB), which activates a major subpopulation of T-cells to release cytokines (e.g. IFN-g or IL-2), induced normal IFN-g levels in IL-18KO mice. SEB induced upregulation of cell surface markers CD14, CD122 (IL-2Rb), and CD132 (IL-2Rg) on periteonal macrophages in IL-18KO mice as in wild-type controls. Moreover, SEB injection rendered IL-18KO mice sensitive for subsequent challenge with LPS. The degree of sensitization was comparable to that in wild-type controls with respect to lethality. However, LPS-induced TNF levels in serum were significantly reduced in SEB-sensitized IL-18KO mice, as compared to wild-type controls. These results imply that IL-18 plays an important role in induction of IFN-g and therefore in regulation of innate immunity (including LPS-induced lethal cytokine syndrome). The primary cytotoxic T-cell (CTL) response, even when an optimal adjuvants (Oligodeoxynucleotide 1668, ODN 1668)was used, was dramatically decreased in IL-18KO mice as compared to wild-type controls. This defect was due to the absence of IL-18, since administration of recombinant murine IL-18 (rmuIL-18) recontituted CTL reactivity. Neither IFN-g deficient nor Interleukin-12 (IL-12) deficient mice displayed a decreased CTL response when an identical protocol of immunization was applied. Interestingly, using the saponine QuilA as adjuvant, a normal CTL response in IL-18KO mice was observed. Immunization of IL-18KO mice with allogeneic cells (IL-18 +/+) resulted in a normal CTL response. The response of IL-18KO miceto the TLR 9 ligand ODN1668 was identical to wildtype mice: IL-12 and IFN-g induction as well as induction of a TH1 biased memory could be induced. These results, together with the observation, that dendritic cells of wild-type mice produced IL-18 in response to ODN1668, imply an important role of IL-18 in activation of cytotoxic T-cells by antigen presenting dendritic cells. This role of IL-18 could be of importance during immune responses to viral infections, as well as in tumorimmunology and during the process of allograft rejection.     «

This work was designed to characterize the biological function of Interleukin-18 (IL-18) by generating and analyzing an IL-18 deficient mouse strain (IL-18KO). IL-18KO mice developed normally and showed no obvious abnormalities up to 70 weeks of age. The mice were fertile and anatomically and histologically normal. Flow cytometry revealed a normal gross distribution of lymphocytes in lymphoid organs; however, the intensity of expression of the T-cell receptor associated molecule CD3 on mature T...     »