Septic shock; Acute-phase-proteins; CpG-DNA; mouse model
Abstract:
Das Krankheitsbild des Septischen Schocks geht, trotz moderner intensivmedizinischer Behandlungsmöglichkeiten, noch immer mit einer Mortalitätsrate von über 50% einher. In der Literatur fanden sich Hinweise darauf, dass Nagetiere durch die Vorbehandlung mit unterschiedlichen Akute-Phase-Proteinen (APP) vor den letalen Auswirkungen eines Endotoxinschocks bewahrt werden können. Diese Befunde konnten im ersten Teil dieser Arbeit, in der die Regulation der Haupt- APP SAA,SAP und α1-AT im Mausmodell untersucht wurde, partiell bestätigt und durch neue Resultate ergänzt werden: Mäusen unterschiedlicher Stämme wurde jeweils eine Kombination von DGal mit jeweils unterschiedlichen TNF-Induktoren, u.a. mit den Toxinen LPS und SEB, parenteral verabreicht und 6 Stunden später ihre SAA- bzw. SAP-Serumkonzentrationen sowie ihre SAP-Leberkonzentrationen bestimmt. Es fiel auf, dass die wenigen Mäuse, die diese Behandlung überlebten, wie bspw. die TNFRp55−/−-Mäuse, eine nahezu ungestörte Synthese dieser beiden APP aufwiesen, wohingegen in den Tieren, die an dieser Behandlung verendeten, kurz vor ihrem Tod keine bzw. allenfalls diskrete Mengen an SAA und SAP nachgewiesen werden konnten. Es wurden insgesamt 3 Mitglieder der TNF/TNFR-Superfamilie bezüglich ihrer Bedeutung für die Regulation der SAA-, SAP- und α1-AT-Synthese untersucht, nämlich TNFRp55, LTRß und FAS. Hierbei wurde erstmalig gezeigt, dass die SAA- bzw. SAP-Synthese sowohl unabhängig vom TNFRp55 als auch vom LTRß ist und dass intraperitoneal instillierter Anti-FAS-AK interessanterweise nicht zu einer Induktion der murinen SAA- bzw. SAP-Synthese führt. Im zweiten Teil dieser Arbeit konnte bakterielle DNS als ein neuer Induktor der Synthese von Akute-Phase-Proteinen identifiziert werden. CpG-DNS ist allen Bakterien gemein und ähnelt den bis dato bekannten Stimulatoren der APP-Synthese in keiner Weise. Weiterführende Untersuchungen ergaben, dass durch eine Inversion der Basenfolge des CpG-Motivs die Fähigkeit der DNS, die APP-Synthese zu induzieren, aufgehoben wird. Der TNFRp55 des Wirtsorganismus ist für diese CpG-DNS vermittelte Induktion der APP-Synthese entbehrlich. Die hier beschriebenen Resultate resultieren im Wesentlichen aus der systematischen Untersuchung der Kinetiken der SAA-Serumkonzentrationen bzw. der SAP-Serum- und Leberkonzentrationen. Hierbei konnte ferner festgestellt werden, dass der Verlauf dieser Kinetiken uniform und somit unabhängig vom Induktor der SAA- bzw. SAP-Synthese ist.
Translated abstract:
Despite advances in intensive care treatment of septic shock, its mortality rate is still high at 50%. Evidences emerged from studies in rodents that pre-treatment with different acute phase proteins (APP) protects the animals from lethal outcome of endotoxin shock. In the thesis at hand, which aims at investigating the regulation of the murine major-APPs SAA, SAP and α1-AT, those findings were approved and complemented by new results: Mice of different strains received an intraperitoneal combination injection of DGal together with different TNF-eliciting substances, like the bacterial toxins SEB and LPS. SAA- and SAP-serum levels as well as SAP concentrations in total liver extracts were determined 6 hours post injectionem. The few animals which survived that combination treatment, like the TNFRp55−/−-mice, showed a nearly undisturbed SAA and SAP- synthesis, while in the non-surviving mice only traces of SAA and SAP could be detected prior to death. In total, 3 members of the TNF/TNFR- superfamily, namely TNFRp55, LTRß and FAS, were investigated for their role in the regulation of murine SAA-and SAP-synthesis. Hereby it was demonstrated for the first time, that the synthesis of SAA and SAP is independent of TNFRp55 and LTRß and that intraperitoneal instillation of Anti-FAS-Ab astonishingly does neither induce the synthesis of SAA nor of SAP. In the second part of this thesis, bacterial DNA was identified as a new inducer of the synthesis of acute phase proteins. CpG-DNA is common to all bacteria and does not resemble any of the so far known elicitors of APP-synthesis. Further analyses revealed that an inversion of the CpG-motif abolishes the ability of DNA to induce the expression of either SAA or SAP.TNFRp55 is dispensable for the CpG-mediated induction of APP-synthesis. The results just described arose mainly from systematic investigations of the kinetics of SAA- and SAP serum levels respectively SAP- levels in total liver homogenates. In addition, those systematic analyses revealed that the run of all the SAA -and SAP-kinetics-curves is almost uniform and therewith independent of the diverse inducers of their synthesis.
Publication :
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