Myasthenia gravis ist eine Autoimmunerkrankung, die durch Störung der Erregungsübertragung an der neuromuskulären Endplatte zu einer Schwäche der Muskulatur führt. In dieser Arbeit wird die Rolle von Cortactin und Agrin als potentielle neue Antigene von Autoantikörpern bei Myasthenia gravis untersucht. Die detektierten Antikörper werden charakterisiert und die klinischen Merkmale der Patient*innen ausgewertet. / Myasthenia gravis is an autoimmune disease that leads to muscle weakness through an impaired signal transmission at the neuromuscular junction. This publication examines the role of cortactin and agrin as new potential antigens of autoantibodies in myasthenia gravis. The detected antibodies are characterized and the clinical features of the patients are evaluated.

Autoantibodies against proteins of the node of Ranvier have been identified in a subset of patients with chronic inflammatory demyelinating polyradiculoneuropathy (CIDP). Main antigens targeted by autoantibodies are the paranodal proteins contactin 1 (CNTN1), neurofascin (NF) 155 or contactin associated protein (Caspr) as well as the nodal NF186. Several studies investigated the role of anti-paranodal autoantibodies in the pathophysiology of CIDP leading to the current knowledge that immunoglobulin G (IgG)4 deposition leads to detachment of myelin from the axon at the paranodes. However, many questions remain unsolved. Thus, autoantibodies against NF155 have been well studied and their pathogenicity has been proven in an animal model in vivo. However, in some patients, autoantibodies against all isoforms of NF are detectable. These anti-pan-NF autoantibodies occur more rarely and lead to a very severe clinical phenotype. As the pathogenesis of patient-derived autoantibodies against pan-NF has never been investigated in vivo before, we used an animal model to study the effect of acute exposure to anti-pan-NF IgG3 by intraneural injections to the rat sciatic nerve. In addition, we used anti-NF155 IgG4 from a seropositive patient. Behavioral testings as well as nerve conduction studies did not re- veal any deficits after injected neither for anti-NF155 nor for anti-pan-NF autoantibodies. This leads to the suspicion that the disease is more likely induced by a chronic process. A common symptom in patients with anti-CNTN1 associated neuropathy is sensory ataxia and therefore, an involvement of dorsal root ganglia (DRGs) is hypothesized. We show that sera from anti-CNTN1 positive patients specifically bind to DRG neurons in vitro and reduce surface expression of CNTN1. This is most probably due to internalization mediated by coexisting IgG3 although IgG4 is the predominant subclass of autoantibodies. As it is known that CNTN1 interacts with the β1 subunit of specific sodium channels we analyzed channel expression and sodium currents of DRG neurons after incubation with anti-CNTN1 positive patients’ sera. We identified reduced sodium currents after long-term treatment with patients’ material although surface channel expression remained stable. We therefore concluded that CNTN1 might influence channel properties indirectly through auxiliary β1 subunits. Moreover, we suggest an involvement of DRG neurons in the pathogenesis of anti-CNTN1 associated CIDP as medium-large size neurons are more affected than small neurons. However, the exact mechanism of how anti-CNTN1 autoantibodies influence sodium channels should be subject of further studies. Furthermore, preliminary results indicate that the epitope for anti-CNTN1 autoantibodies from seropositive patients might be associated with distinct clinical features. We could show that autoantibodies might be either directed against a conformational epitope as binding is prevented after deletion of the first immunoglobulin (Ig) domain of CNTN1 or against the fibronectin type III (FnIII) domains. Strikingly, both patients with FnIII do- main specificity had very high titers of anti-CNTN1 autoantibodies and a chronic disease progression, whereas patients binding to a conformational epitope or to the Ig domains are related to a relapsing-remitting or even monophasic disease course. However, these results need to be further confirmed before a clear statement can be made. In conclusion, the present study contributes to elucidate the pathogenesis of peripheral neuropathies associated with anti-paranodal autoantibodies. However, further studies are required including a higher number of patients as well as considering effects on structures like DRGs besides the node of Ranvier to fully understand the disease mechanisms. / Autoantikörper gegen Proteine des Ranvierschen Schnürrings wurden bei einer Untergruppe von Patienten mit chronisch inflammatorischer demyelinisierender Polyradikuloneuropathie (CIDP) identifiziert. Antigene, gegen die sich die Autoantikörper hauptsächlich richten, sind die paranodalen Proteine Contactin 1 (CNTN1), Neurofascin (NF) 155 oder das Contactin-assoziierte Protein (Caspr) sowie das nodal exprimierte NF186. Mehrere Studien untersuchten die Rolle von anti-paranodalen Autoantikörpern in der Pathophysiologie der CIDP, was zu der aktuellen Erkenntnis führte, dass Immunglobulin G (IgG) 4-Ablagerungen die Ablösung des Myelins vom Axon an den Paranodien zur Folge haben. Viele Fragen bleiben jedoch ungelöst. So sind Autoantikörper gegen NF155 gut untersucht worden und ihre Pathogenität wurde in einem Tiermodell in vivo nachgewiesen. Bei einigen Patienten sind jedoch Autoantikörper gegen alle Isoformen von NF nachweisbar. Diese anti-pan-NF-Autoantikörper treten seltener auf und führen zu einem sehr schweren klinischen Phänotyp. Da die Pathogenese von Autoantikörpern gegen pan-NF bisher nicht in vivo untersucht wurde, haben wir in einem Tiermodell die Wirkung der akuten Exposition von anti-pan-NF IgG3 durch intraneurale Injektionen in den Ischiasnerv der Ratte untersucht. Zusätzlich verwendeten wir anti-NF155 IgG4 von einem seropositiven Patienten. Verhaltenstests sowie Nervenleitfähigkeitsuntersuchungen zeigten weder nach Injektion von anti-NF155 noch von anti-pan-NF-Autoantikörpern Defizite. Dies lässt den Verdacht aufkommen, dass die Erkrankung eher durch einen chronischen Prozess ausgelöst wird. Ein häufiges Symptom bei Patienten mit anti-CNTN1-assoziierter Neuropathie ist die sensorische Ataxie, weshalb eine Beteiligung der Spinalganglien vermutet wird. Wir zeigen, dass Seren von anti-CNTN1-positiven Patienten in vitro spezifisch an Spinalganglion- Neurone binden und die Oberflächenexpression von CNTN1 reduzieren. Dies ist höchstwahrscheinlich auf eine Internalisierung zurückzuführen, die durch koexistierendes IgG3 vermittelt wird, obwohl IgG4 die vorherrschende Subklasse der Autoantikörper ist. Da bekannt ist, dass CNTN1 mit der β1-Untereinheit von spezifischen Natriumkanälen interagiert, haben wir die Kanalexpression und die Natriumströme von Spinalganglion-Neuronen nach Inkubation mit anti-CNTN1-positiven Patientenseren analysiert. Wir stellten reduzierte Natriumströme nach Langzeitbehandlung mit Patientenmaterial fest, obwohl die Oberflächenkanalexpression stabil blieb. Daraus schlossen wir, dass CNTN1 die Kanaleigenschaften möglicherweise indirekt über die β1-Untereinheiten beeinflusst. Darüber hinaus legen wir eine Beteiligung von Spinalganglion-Neuronen an der Pathogenese der anti-CNTN1-assoziierten CIDP nahe, da mittelgroße bis große Neurone stärker betroffen sind als kleine Neurone. Der genaue Mechanismus, wie anti-CNTN1-Autoantikörper Natriumkanäle beeinflussen, sollte jedoch Gegenstand weiterer Studien sein. Darüber hinaus deuten vorläufige Ergebnisse darauf hin, dass das Epitop für anti-CNTN1- Autoantikörper von seropositiven Patienten mit unterschiedlichen klinischen Merkmalen assoziiert sein könnte. Wir konnten zeigen, dass die Autoantikörper entweder gegen ein konformationelles Epitop gerichtet sein könnten, da die Bindung nach Deletion der ersten Immunglobulin (Ig)-Domäne von CNTN1 verhindert wird, oder gegen die Fibronektin Typ III (FnIII)-Domänen. Auffallend ist, dass beide Patienten mit FnIII-Domänen-Spezifität sehr hohe anti-CNTN1-Autoantikörper Titer und einen chronischen Krankheitsverlauf aufwiesen, während Patienten, die an ein konformationelles Epitop beziehungsweise die Ig- Domänen binden, mit einem schubförmigen oder sogar monophasischen Krankheitsverlauf assoziiert sind. Diese Ergebnisse müssen jedoch noch weiter bestätigt werden, bevor eine klare Aussage getroffen werden kann. Zusammenfassend trägt die vorliegende Studie dazu bei, die Pathogenese von peripheren Neuropathien, die mit anti-paranodalen Autoantikörpern assoziiert sind, aufzuklären. Es sind jedoch weitere Studien erforderlich, die eine größere Anzahl von Patienten einschließen und auch Auswirkungen auf Strukturen wie beispielsweise Spinalganglien neben dem Ranvierschen Schnürring berücksichtigen, um die Krankheitsmechanismen vollständig zu verstehen.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden anhand eines Tiermodells zunächst Hinweise für die pathogene Relevanz von Serumfaktoren für die Entstehung von chronischen Schmerzsyndromen und assoziierten Symptomen gesucht. Es zeigten sich bei Versuchsmäusen nach intraperitonealer Injektion von Serum eines Patienten mit komplexem regionalem Schmerzsyndrom (CRPS) im Vergleich zu Kontrolltieren, denen Serum von gesunden Blutspendern injiziert wurde, Veränderungen des Spezies-spezifischen, explorativen Verhaltensmusters, welche erste Hinweise auf schmerzassoziiertes Verhalten liefern. Aufgrund dieser Befunde und der Hypothese der Präsenz einer humoralen Autoimmunreaktion bei der Entstehung chronischer Schmerzsyndrome wurde die Seroprävalenz für Antikörper gegen eine Vielzahl potentieller Autoantigene bei Patienten mit CRPS oder Fibromyalgiesyndrom im Vergleich zu gesunden Kontrollprobanden mittels immunhistochemischer Färbungen gegen murines Gewebe untersucht, wobei kein für die beschriebenen Schmerzerkrankungen pathognomonischer Autoantikörper identifiziert werden konnte. Die vorliegende Arbeit erfüllte ihren Zweck als Pilotprojekt, indem sie wichtige Daten lieferte, die für weitere Untersuchungen wegweisend sind. Dies bezieht sich im Besondern auf notwendige Änderungen bei den In-vitro-Methoden zur Detektion von Autoantikörpern. Zudem müssen die In-vivo-Experimente unter Einbeziehung sensorischer Verhaltenstests wiederholt und durch Fraktionierung der injizierten Serumproben erweitert werden, um gegebenenfalls Autoantikörper als Pathogene der Erkrankungen identifizieren zu können. Die in der vorliegenden Arbeit beschriebenen Erkenntnisse bieten einen Einblick in mögliche pathophysiologische Mechanismen bei der Entstehung von chronischen, idiopathischen Schmerzzuständen und könnten als Basis für neue Überlegungen über den Einsatz immunmodulierender Therapiestrategien bei derartigen Syndromen dienen. / The first aim of this thesis was to give evidence for the pathogenic role of humoral blood serum factors for the development of chronic pain states and associated symptoms by means of an in-vivo passive-transfer model. Mice were injected intraperitoneally with serum of a patient suffering from complex regional pain syndrome (CRPS) whereas abnormalities of species-specific explorative behavioural patterns, indicative of pain-related behaviour, were noted compared to control mice which had been injected with serum from healthy blood donors. Following these findings and according to the subsequently established hypothesis of the presence of a humoral autoimmune pathogenesis in chronic pain disorders, the prevalence of serum antibodies against a broad spectrum of potential autoantigens was investigated in patients suffering from CRPS or fibromyalgia syndrome compared to healthy controls using immunohistochemical staining of murine tissue sections whereas no pathognomonic binding pattern specific for the above mentioned diseases was found. The findings given in this thesis can be considered as a pilot project as they provide important data seminal for further investigations, especially considering necessary methodological changes to detect serum autoantibodies. The in-vivo experiments also have to be repeated including specific sensory testing and the fractionation of the injected serum samples in order to identify autoantibodies as the relevant pathogenic components. The above mentioned findings provide insight to potential pathophysiological mechanisms in the development of chronic idiopathic pain states and may serve as a basis for considering immunomodulating therapeutic strategies in such disorders.

Die idiopathische dilatative Kardiomyopathie ist eine eher seltene Herzerkrankung (Inzidenz 8/100.000 Einwohner pro Jahr), jedoch eine der häufigsten Ursache für die Entstehung einer Herzinsuffizienz bei jüngeren Patienten und geht immer mit Veränderungen sowohl des humoralen als auch des zellulären Immunsystems einher. Die der vorliegenden Arbeit zugrunde liegende ETiCS-Studie untersucht besonders die Rolle von 1-adrenergen Autoantikörpern bei der Ausbildung und Entwicklung einer Herzinsuffizienz sowie deren Einfluss auf den Verlauf der kardialen Pumpfunktion nach einem ersten akuten Myokardinfarkt (FAMI) oder einer ersten Episode einer akuten Myokarditis (AMitis). Nach Studieneinschluss wurden diese beiden klar definierten Patientenkollektive über einen Zeitraum von 12 Monaten beobachtet. Im Fokus der vorliegenden Arbeit stand der Verlauf der mittels MRT erhobenen kardialen Funktionsdaten (LVEF, EDV, ESV, SV, HI und LV-Masse, Baseline und 12 Monats-Follow Up) und ihr Zusammenhang mit Biomarkern der Herzschädigung (CK/CK-MB) sowie der Ausbildung/dem Verlauf von 1-Autoantikörpern. FAMI-Patienten wiesen innerhalb eines Jahres grundsätzlich eine Verbesserung der kardialen Pumpfunktion auf; Patienten mit erstem Hinterwandinfarkt zeigten im Vergleich zu Vorderwandinfarkt-Patienten bei generell besseren Ausgangswerten auch im Verlauf deutlich geringere Funktions- und Volumenänderungen. Patienten mit kleineren Myokardinfarkten (CK Werte <1000 U/l) zeigten, unabhängig von der Lokalisation, eine bessere Erholung der LV-Funktion, als Patienten mit größeren Herzinfarkten (CK Werte >1000 U/l). Bei den im Rahmen dieser Arbeit analysierten Infarktpatienten konnte allerdings kein wesentlicher Einfluss einer Ausbildung oder Gegenwart von herzspezifischen Autoantikörpern auf die Entwicklung der kardialen Pumpfunktion nachgewiesen werden. AMitis-Patienten wiesen innerhalb eines Jahres ebenso grundsätzlich eine Verbesserung der kardialen Pumpfunktion auf; In dieser Patienten-Kohorte scheint die mittel- und langfristige Entwicklung der kardialen Funktionsparameter jedoch stark von der Ausbildung 1-adrenerger Autoantikörper beeinflusst zu sein: Antikörper-negative AMitis-Patienten zeigten zu jedem Beobachtungszeitpunkt deutlich bessere kardiale Funktionsparameter als Antikörper-positiv getestete AMitis-Patienten. Dies bestätigt die initiale Hypothese der ETiCS-Studie und muss durch die abschließende Analyse aller ETiCS-Studienpatienten (erwartet 2019) noch bestätigt werden. Den Nachweis von 1-adrenergen Autoantikörpern in die Routine-Labordiagnostik einzuführen, erscheint aufgrund der Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zumindest bei Myokarditispatienten sinnvoll. Bei einem Herzinfarkt sprechen die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit jedoch nicht für einen Mehrwert eines routinemäßigen 1-Autoantikörper-Screenings. / Idiopathic dilated cardiomyopathy is a relatively rare heart disease (with an incidence of 8/100.000 inhabitants per year), but is one of the most often causes of heart failure in younger adults and is known to be associated with changes in both the humoral and the cellular immune system. The here presented ETiCS-study addressed the role of 1-adrenoceptor autoantibodies in the development of heart failure and their influence on the course of cardiac function and remodeling after a first acute myocardial infarction (FAMI) or a first event of an acute myocarditis (AMitis). After inclusion into the study, these two well defined patient-cohorts were regularly followed for 12 months. The focus of the present doctoral thesis was to analyze the cardiac MRI functional data (LVEF, EDV, ESV, SV, CI and LV-mass, determined at baseline and after 12 months) and to relate them to biomarkers of cardiac damage (CK / CK-MB) and to the development/presence of 1-adrenoceptor autoantibodies. FAMI-patients within one year of follow-up showed a general improvement in cardiac pump function; however, patients with posterior myocardial infarction in general had a better cardiac performance at baseline and developed less functional and volume changes compared to patients with an anterior myocardial infarction. Patients with smaller myocardial infarctions (CK levels <1000 U/l) had a better recovery of LV function, regardless of the location, than patients with a larger myocardial infarction (CK levels >1000 U/l). In this study-cohort the development or presence of heart-directed autoantibodies (as 1-adrenergic autoantibodies) did not significantly influence the development (recovery or progression of heart failure) of cardiac functional parameters and performance. AMitis-patients within one year of follow-up equally showed a general improvement in cardiac pump function; however, in this cohort the development of cardiac functional parameters appeared to be dependent on the development/presence of 1-adrenoceptor autoantibodies: Antibody-negative AMitis-patients had significantly better functional LV-parameters than antibody-positive AMitis-patients at each follow-up. This finding is in agreement with the initial hypothesis of the ETiCS-study and is still to be confirmed by the final analysis of the data from all patients included into the ETiCS-study. Based on the preliminary data of the present thesis it appears justified to implement a screening for 1-adrenoceptor autoantibodies into routine laboratory diagnostics, at least in myocarditis patients. In acute myocardial infarction, the results of this work do not support an added value of routine autoantibody screening, however.

Die Wegener'sche Granulomatose (WG) ist eine Autoimmunerkrankung, die sich typischerweise als chronische Entzündung des oberen Respirationstraktes, Vaskulitis und Glomerulonephritis manifestiert. WG gehört zur Gruppe der sog. “pauci-immunen” Vaskulitiden, die mit Anti-Neutrophilen-Antikörpern (ANCA, anti neutrophil cytoplasmic antibody) assoziiert sind. Mit Hilfe der indirekten Immunfluoreszenz lassen sich ANCA im Serum der meisten WG-Patienten nachweisen. Die mit WG assoziierten sog. “klassischen” ANCA (c-ANCA) erkennen spezifisch Konformationsepitope der Serinprotease Proteinase 3 (PR3), die in den azurophilen Granula neutrophiler Granulozyten gespeichert wird. Die enge Korrelation PR3-spezifischer Antikörperspiegel mit dem Krankheitsverlauf läßt vermuten, daß sie bei der Pathogenese eine zentrale Rolle spielen könnten. Diese Hypothese wird von Daten aus in vitro Experimenten gestützt: werden Zytokin-stimulierte neutrophile Granulozyten mit Patientenserum oder isolierten c-ANCA inkubiert, erfolgt eine Aktivierung der Neutrophilen, die sich durch Degranulation und Freisetzung von Sauerstoffradikalen äußert. c-ANCA können so indirekt - aber vermutlich auch direkt - zur Endothelschädigung beitragen. Jedoch konnte bisher kein direkter Beweis des pathogenen Potentials von c-ANCA am Tiermodell erbracht werden. Um die Wirkung von c-ANCA an einem Mausmodell zu testen, war zunächst ein murines Maus-PR3- (mPR3) spezifisches Antiserum notwendig. Da humane c-ANCA nicht mit mPR3 kreuzreagieren, wurde für die Immunisierung von PR3/Neutrophilen-Elastase (NE)-defizienten Mäusen ein mPR3-Zymogen rekombinant in E. coli als Einschlußkörpermaterial (IB, inclusion bodies) hergestellt. Nach Renaturierung des IB-Materials in vitro wurde mit der Dipeptidylaminopeptidase Cathepsin C das N-terminale Propeptid abgespalten. Das gewonnene Enzym besaß die für PR3 und NE spezifische katalytische Aktivität, die durch den physiologischen Inhibitor humaner PR3, a1-Antitrypsin, inhibiert werden konnte. Es ist daher anzunehmen, daß das gewonnene rekombinante Material die korrekte Konformation durch Renaturierung in vitro erhalten hatte. Um nun die pathologische Wirkung von Anti-rmPR3-Antikörpern zu testen, wurden PR3/NE-defiziente Mäuse mit dem rekombinanten Zymogen (pro-rmPR3) oder der N-terminal prozessierten Form (rmPR3) immunisiert. Die Spezifität der gewonnenen Antiseren wurde durch Festphasenimmunoassay, Western Blotting und indirekte Immunfluoreszenzfärbung überprüft. Weiterhin konnte fluoreszenzzytometrisch die Bindung von Anti-mPR3-IgG an die Plasmamembran Zytokin-stimulierter Granulozyten nachgewiesen werden. Die hergestellten Antiseren erfüllten somit die für c-ANCA-positive Seren von WG-Patienten typischen Eigenschaften hinsichtlich der Antigenspezifität. Wenn c-ANCA alleine hinreichend für die Induktion der für WG charakteristischen Symptome sind, sollte der Antiserumtransfer auf Wildtyp-Mäuse WG-ähnliche Symptome in den Rezipienten hervorrufen. Nach wiederholter intravenöser Injektion von Serum pro-rmPR3-immunisierter Mäuse ließ sich ein signifikanter Antikörperspiegel bei Verdünnungen von 1:2000 über den gesamten Behandlungszeitraum von 10 Wochen in den Rezipienten nachweisen. Der anschließende histologische Befund von Niere und Lunge ergab jedoch keine pathologischen Veränderungen. Dieses Ergebnis legt nahe, daß c-ANCA alleine keine Krankheitssymptome hervorrufen. In dem gegenwärtigen Modell für c-ANCA-vermittelte Vaskulitis entfaltet sich die pathogene Wirkung von c-ANCA vor allem dann, wenn neutrophile Granulozyten zusätzlich durch proinflammatorische Zytokine wie Tumornekrosefaktor alpha (TNF alpha) stimuliert werden. Erst die Stimulation der Granulozyten ermöglicht die Bindung von c-ANCA an die Plasmamembran und deren anschließende Aktivierung. Deshalb wurde dieses Modell, das vorwiegend aus Ergebnissen von Experimenten in vitro abgeleitet ist, auf ein lokales Entzündungsmodell der Maus übertragen: Durch wiederholte Injektion von TNF alpha in die Haut wurde eine leichte Entzündungsreaktion ausgelöst. Diese Entzündungsreaktion ließ sich schließlich durch intravenöse Verabreichung von pro-rmPR3- oder rmPR3-Antiserum verstärken. Dieser Befund ist ein wichtiger Beweis für die verbreitete Ansicht, daß c-ANCA nicht nur ein Epihänomen der WG darstellen, sondern selbst ein pathogenes Potential besitzen. Im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit wurde die Beteiligung der beiden Serinproteasen NE und PR3 an der Entstehung inflammatorischer Prozesse untersucht. Im Hinblick auf die bei der Pathogenese der WG beteiligten Mechanismen könnten PR3 und NE eine wichtige Rolle spielen. PR3 und NE können Proteine der extrazellulären Matrix abbauen, Apoptose in Endothelzellen induzieren und sind an der Regulation entzündlicher Prozesse über verschiedene Wirkmechanismen beteiligt. Um quantitative Unterschiede bei Entzündungsreaktionen zwischen NE/PR3-defizienten Mäusen und kongenen Wildtyp-Tieren zu untersuchen, wurde als Modell einer Typ III Hypersensitivitätsreaktion eine lokale passive Arthus-Reaktion induziert. Wildtyp-Mäuse entwickelten dabei eine deutlich stärkere lokale Entzündung als NE/PR3-defiziente Mäuse. Weitere Studien sind nötig um die Frage zu klären, ob eine der beiden Serinproteasen alleine oder in Kooperation mit der anderen diesen Phänotyp hervorruft. Für einen direkten synergistischen Effekt sprechen indes die Ergebnisse eines in vitro Experiments mit pro-rmPR3 und humaner NE: Bei Inkubation von pro-rmPR3 mit hNE wurde eine Spaltung des Proenzyms beobachtet, die mit einer Verstärkung der enzymatischen Bruttoaktivität einherging. Die physiologische Relevanz dieser Beobachtung muß allerdings noch geklärt werden. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit stehen im Einklang mit den neuesten Erkenntnissen über die Rolle der PR3 bei der Wegener’schen Granulomatose: PR3 dürfte sowohl aufgrund pleiotroper Effekte auf entzündliche Reaktionen als auch wegen seiner lytischen Eigenschaften zur Gewebeschädigung beitragen. Darüberhinaus konnte eine pathogene Wirkung von mPR3-spezifischen Antikörpern in der Maus nachgewiesen werden. / Wegener's granulomatosis (WG) is an autoimmune disorder typically characterized by chronic inflammmation of the upper respiratory tract, vasculitis and glomerulonephritis. WG belongs to the group of anti-neutrophil cytoplasmic autoantibody (ANCA) associated vasculitides with no or very few immune complex deposits (“pauci-immune”) in affected organs. “Classic” ANCA (c-ANCA) that produce a cytoplasmic staining pattern on neutrophils are a specific seromarker for this disease entity. They recognize conformational epitopes of proteinase 3 (PR3) from azurophil granules of neutrophil granulocytes. The correlation of PR3-specific antibody titers and disease course suggests that they are an important pathogenic factor for this autoimmune disease. The hypothesis is supported by in vitro experiments demonstrating an interaction of c-ANCA with cytokine primed neutrophils resulting in full activation manifested by degranulation and respiratory burst. It has been shown that c-ANCA can also directly induce the loss of endothelial barrier functions. However, direct evidence for the pathogenic potential of c-ANCA in vivo has not been published yet. The central aim of this study is to clarify the role of c-ANCA in WG. Since antibodies directed against human PR3 do not crossreact with the murine homolog, mPR3-specific antibodies were necessary to provide direct proof for c-ANCA mediated tisssue damage in a murine disease model. Hence, sufficient amounts of recombinant murine PR3 (mPR3) were necessary to generate mPR3 specific murine antibodies. Several attempts have been made to produce recombinant PR3 in prokaryotic and eukaryotic host systems. But conformational epitopes recognized by c-ANCA are not well preserved on recombinant PR3 derived from E. coli, P. pastoris, or baculovirus-infected insect cells described in the literature so far. While recombinant human PR3 expressed in eukaryotes is well recognized by c-ANCA, the yield of both active human and murine PR3 generated in eukaryotic expression systems is very low. To obtain sufficient amounts of correctly folded recombinant murine proteinase 3 (rmPR3) for multiple immunizations of PR3/NE-deficient mice, rmPR3 was produced as inclusion body material in E. coli as a catalytically inactive precursor molecule. After in vitro refolding the N-terminal propeptide was removed by limited proteolysis with the dipeptidylaminopeptidase cathepsin C yielding catalytically active enzyme. Due to its catalytic activity that could be inhibited by the physiologic inhibitor of human PR3, &#945;1-antitrypsin, but not by secretory leukocyte protease inhibitor (SLPI), the recombinant material was assumed to harbour the correct conformation after refolding. To test, if anti-rmPR3 antibodies were sufficient to induce symptoms characteristic for WG, anti-PR3 antiserum was generated by immunization of PR3/neutrophil elastase (NE)-deficient mice with recombinant, refolded mPR3 or its zymogen. Specificity of the obtained sera was confirmed by ELISA, Western Blotting and indirect immunofluorescence. Moreover, antisera bound to the membranes of primed murine neutrophils as determined by flow cytometry. The generated antisera thus fulfilled the criteria defining c-ANCA positive sera of WG patients with respect to antigen specificity. If anti-PR3 antibodies are sufficient to induce symptoms characteristic for WG, transfer of antiserum to wildtype mice should induce vasculitis and/or glomerulonephritis. By repetitive intravenous injection of antiserum from immunized mice a persisting antibody titer was generated in naïve wild type mice over a treatment period of 10 weeks. Lung and kidney of these mice were analyzed histologically but neither granuloma or vasculitis were found in the lungs nor glomerulonephritis or vasculitis was observed in the kidneys. This result suggests that c-ANCA alone are not sufficient to induce WG symptoms in the mouse. Our initial observations were not surprising since the current hypothetical concept of c-ANCA-induced vasculitis implies that a primary inflammatory stimulus provided by cytokines like TNF alpha is required for the target antigen to be expressed on the plasma membrane of neutrophils. Exposure of the target antigen enables the binding of c-ANCA and subsequently triggers neutrophil activation. Consequently, this model, that was primarily deduced from in vitro experiments, was adapted to a model of local inflammation in the mouse: A mild inflammation was induced by repetitive local injection of TNF alpha into the skin. This inflammatory reaction increased significantly in the presence of rmPR3-antibodies. Our experimental data thus confirm the current concept that ascribes a pathogenic potential to c-ANCA. A second aspect adressed in this work is the contribution of the two neutrophil serine proteases NE and PR3 to the generation of inflammatory processes. With respect to the mechanisms involved in the pathogenesis of WG, NE and PR3 may be of particular importance due to their ability to degrade extracellular matrix proteins, induction of apoptosis in endothelial cells, and the regulation of inflammatory processes by a variety of mechanisms. A local reverse passive Arthus reaction (RPA) was chosen as a model of a type III hypersensitivity reaction to reveal quantitative differences of inflammation in PR3/NE-deficient mice and congenic wild type mice. Wild type mice reacted significantly stronger than PR3/NE-deficient mice as determined by examination of local edema and hemorrhage intensity. It remains to be determined if the observed phenotype in vivo reveals a concerted effect of both serine proteases or if deficiency of one of the proteases alone accounts already for this phenotype. Experimental data presented in this work are consistent with the hypothesis that PR3 and NE may directly interact: When recombinant mPR3 was incubated with hNE, a cleavage of rmPR3 was observed that is apparently associated with changes in enzymatic activity. The physiologic relevance of this finding has to be defined in further studies. In summary, this work adds to the current understanding of the role of PR3 in WG: PR3 is not only the relevant autoantigen whose interaction with c-ANCA contributes to the fatal outcome of the disease but also contributes together with neutrophil elastase to tissue damage by its lytic activity and pleiotropic effects on inflammatory reactions.

Die ETiCS-Studie (Etiology, Titre-Course, and effect on Survival) ist die bisher größte prospektive europäische Studie, die Ursachen und Entstehungsmechanismen kardialer Autoimmunphänomene untersucht. Ziel dieser Dissertation war die umfassende Charakterisierung der beiden prospektiven ETiCS-Kollektive sowie der Vergleich ihrer demographischen, klinischen, laborchemischen und apparativen Charakteristika zum Zeitpunkt des Studieneinschlusses. Die prospektive ETiCS-Studie umfasste im FAMI-Kollektiv (erster akuter Myokardinfarkt) insgesamt n=180 Patienten und im AMitis-Kollektiv (erste akute Myokarditis) n=96 Patienten. Die demographischen Daten, das kardiovaskuläre Risikoprofil sowie die klinische Symptomatik unserer Patienten entsprachen im Wesentlichen den in der Literatur bereits beschriebenen ähnlichen Vergleichskollektiven, mit dem interessanten Unterschied, dass unsere Infarkt-Patienten deutlich jünger waren (57 ± 8 Jahre), als der Durchschnittspatient mit erstmaligem Myokardinfarkt. Als Schlussfolgerung dieser Arbeit für die klinische Praxis lässt sich durch akribische Erhebung der Anamnese und des kardiovaskulären Risikoprofils eines Patienten mit unklaren kardialen Beschwerden mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit ein akuter Myokardinfarkt oder eine akute Myokarditis vorhersagen. Das führende klinische Symptom ist mit Thoraxschmerz und Dyspnoe bei beiden Krankheitsbildern recht ähnlich, jedoch sollte bei führender Belastungsdyspnoe und zeitgleich typischen Nebenkriterien (Fieber, Palpitationen, Infektanamnese) primär an eine Myokarditis gedacht werden. Anhand der Ischämiemarker ist der Ausschluss einer akuten Myokardischämie oder einer akuten Herzmuskelentzündung zwar mit großer Sicherheit möglich, bei erhöhten Werten muss jedoch für eine weitere Differenzierung auch die Klinik, die EKG-Diagnostik und die Echokardiographie mit betrachtet werden. Auch bei nicht eindeutigem EKG-Befund sollte die Indikation zur Koronarangiographie nur in Zusammenschau der genannten Befunde gestellt werden. Sobald sich jedoch der Verdacht auf ein akutes Infarktgeschehen erhärtet, sollte ohne Zeitverzögerung eine invasive Diagnostik erfolgen. / The ETiCS study (Etiology, Titre-Course, and effect on Survival) is the largest prospective European study to date to investigate the causes and mechanisms of cardiac autoimmune phenomena. The aim of this dissertation was the comprehensive characterization of the two prospective ETiCS collectives and the comparison of their demographic, clinical, laboratory and instrumental characteristics at the time of study inclusion. The prospective ETiCS study included n=180 patients in the FAMI (first acute myocardial infarction) and n=96 patients in the AMitis (first acute myocarditis) group. The demographic data, cardiovascular risk profile, and clinical symptoms of our patients were broadly similar to those of the other collectives described in the literature, with the interesting difference that our infarction patients were significantly younger (57 ± 8 years) than the average patient with first myocardial infarction. As a conclusion of this work for clinical practice, meticulous evaluation of the medical history and cardiovascular risk profile of a patient with unclear cardiac symptoms allows to predict with a certain probability an acute myocardial infarction or acute myocarditis. The leading clinical symptom is quite similar with chest pain and dyspnea, but in case of leading exercise dyspnea and at the same time typical secondary criteria (fever, palpitations, history of infection) myocarditis should be considered primarily. Although laboratory markers allow the exclusion of acute myocardial ischemia or acute myocarditis with a high degree of certainty, in the case of elevated values, clinical presentation, ECG diagnostic and echocardiography must also be considered for further differentiation. Even if the ECG findings are inconclusive, the indication for coronary angiography should only be made in conjunction with the above-mentioned findings. However, as soon as the suspicion of an acute infarction is confirmed, invasive diagnostics should be performed without delay.

Die (Para-)nodopathie ist neben der primär axonalen und der primär demyelinisierenden Polyneuropathie eine neue Krankheitsentität, die sich durch eine Schädigung der Funktion des Ranvierschen Schnürringes auszeichnet. Die Forschung zu (para-)nodalen Autoantikörpern fokussierte sich bislang hauptsächlich auf Neurofascin-155- und Contactin-1-Autoantikörper der Subklasse IgG4. In dieser Studie wurden die Seren von insgesamt 264 PatientInnen mit CIDP, GBS oder anderen Formen von Polyneuropathien mittels Bindungsassays an murinen Ischiadicuszupfnerven und gegebenenfalls ELISA auf (para-)nodale Autoantikörper gescrennt. Positive Autoantikörperbefunde wurden bei IgG-Autoantikörpern mittels Bindungsassays an transfizierten HEK-293-Zellen und bei IgM-Autoantikörpern mittels Western Blot bestätigt. ELISA Untersuchungen dienten zur näheren Spezifizierung. Weiterhin wurde die zeitabhängige Wirkung von Contactin-1-Autoantikörpern im Zellkulturmodell untersucht. Die im folgenden dargestellten Ergebnisse zeigen, dass die (Para-)nodopathie nicht auf die bisher am häufigsten beschriebene Erkrankung mit IgG4-Autoantikörpern beschränkt werden sollte. Bei dem extrem schwer betroffenen IgG-Patient 1 konnte ein Pan-Neurofascin-IgG3-Autoantikörper nachgewiesen werden. Als charakteristische Symptome für diese Autoantikörper konnten in Übereinstimmung mit weiteren Fallberichten Tetraplegie, Beatmungspflichtigkeit sowie eine schwere Hirnnervenbeteiligung bis zur Locked-In-Symptomatik identifiziert werden. Diese Patienten heben sich deutlich von den PatientInnen mit den bisher hauptsächlich beschriebenen Neurofascin-155-IgG4-Autoantikörpern ab, die wie IgG-Patient 2 charakteristischerweise in jungem Alter an einer CIDP mit Tremor ohne Besserung unter IVIG-Therapie leiden. Es wurden fünf PatientInnen mit Neurofascin-155-IgM-Autoantikörpern identifiziert, die eine akut beginnende Erkrankung mit Tetraparese, Tremor und neuropathischen Schmerzen zeigten. Ob sich dieser Phänotyp als charakteristisch für eine Neurofascin-155-IgM-(Para-)nodopathie bestätigt, sollte in weiteren Studien untersucht werden. Im murinen Zellkulturmodell an cerebellären Neuronen und Spinalganglienneuronen zeigte sich nach Inkubation mit Contactin-1-IgG-Patientenantikörpern eine zeitabhängige, rasch reversible Verminderung der Contactin-1-Protein-Expression in immunhistochemischen Färbungen sowie Western Blots, die durch eine Internalisierung des Contactin-1-Proteins erklärbar wäre. Der Angriff von Autoantikörpern an Spinalganglienneuronen und cerebellären Neurone sollte in weitere pathophysiologische Überlegungen miteinbezogen werden, da hierdurch typische Symptome der (Para-)nodopathie wie eine sensible Ataxie oder ein cerebellärer Tremor erklärt werden könnten. / (Para-)nodopathy is besides primary axonal and primary demyelinating polyneuropathy a new disease entity characterized by damage to the function of the node of ranvier. Research on (para)nodal autoantibodies has up to now mainly focused on neurofascin-155 and contactin-1 autoantibodies of IgG4 subclass. In this study sera from 264 patients with CIDP, GBS, or other forms of polyneuropathies were screened for the presence of (para-)nodal autoantibodies by binding assays on murine sciatic nerve and ELISA. Positive autoantibody findings were confirmed by binding assays on transfected HEK-293 cells for IgG autoantibodies and by western blot for IgM autoantibodies. ELISA assays were used for further specification. Furthermore the time-dependent effect of contactin-1 autoantibodies was investigated in a cell culture model. The results, presented in the following, show that (para-)nodopathy should not be limited to the up to now most commonly described disease with IgG4 autoantibodies. In the extremely severely affected IgG patient 1 pan-neurofascin IgG3 autoantibodies were detected. In accordance with other case reports tetraplegia, the need for artificial ventilation and severe cranial nerve involvement up to locked-in syndrome could be identified as characteristic symptoms for these autoantibodies. These patients clearly differ from the patients with neurofascin-155 IgG4 autoantibodies, which have been mainly described so far and who, like IgG patient 2, characteristically suffer from CIDP with tremor, have a younger age of onset and do not show improvement under IVIG therapy. Five patients with neurofascin-155 IgM autoantibodies were identified, who showed acute onset disease with tetraparesis, tremor, and neuropathic pain. Whether this phenotype is confirmed to be characteristic of neurofascin-155 IgM (para-)nodopathy should be investigated in further studies. In the murine cell culture model of cerebellar granule neurons and dorsal root ganglion neurons, incubation with contactin-1 IgG patient antibodies showed a time-dependent, rapidly reversible decrease in contactin-1 protein expression in immunohistochemical staining as well as western blots, which could be explained by internalization of contactin-1 protein. The effect of autoantibodies on dorsal root ganglion neurons and cerebellar granule neurons should be considered in further pathophysiological considerations, as this could explain typical symptoms of (para-)nodopathy such as sensory ataxia or cerebellar tremor.

Untersuchung der Reaktion kultivierter humaner Keratinozyten auf das Binden von Autoantikörpern beim bullösen Pemphigoid. Festgestellt wurde eine erhöhte Freisetzung von t-Pa, sowie eine Umverteilung und Reduktion des Zielantigens unter Calciumeinfluß. / Experiments to the reactions of cultivated keratinocytes after binding of autoantibodies against BP180. We recognizzed elevated levels of t-Pa and an alterated distribution of the target antigen under calcium influence.

Nachdem im Rahmen einer engen Zusammenarbeit zwischen dem Missionsärztlichen Institut in Würzburg und dem Centre de Santé in Gikonko, Ruanda bereits im Vorfeld dieser Arbeit erhebliche Probleme mit falsch positiven HIV-Schnelltestergebnissen aufgefallen waren, wurden 162 Patienten bezüglich ihres HIV-Status untersucht und bei einer kleineren Gruppe (46 Patienten) eine eingehende serologische Analyse durchgeführt. Dabei waren Ziele dieser Arbeit (1) den HIV-Status aller in Gikonko als HIV-positiv geführten Patienten zu überprüfen, um so das diagnostische Problem genauer einschätzen zu können; (2) die Reaktionsmuster der Tests zu analysieren, um mögliche Schwachpunkte der einzelnen Schnelltests zu finden; (3) nach Ursachen sowie potentiellen Kreuzreaktivitäten für uneindeutige oder falsch positive Testergebnisse zu suchen; (4) Risikogruppen zu definieren, in denen HIV-Schnelltests weniger aussagekräftig sind und (5) die angepasste HIV-Diagnostik in einigen ausgewählten Fällen mit genaueren Verfahren in Deutschland zu überprüfen und nach weiteren serologischen Auffälligkeiten zu suchen. Hierfür wurden Blutproben mithilfe der im ruandischen Testalgorithmus verwendeten Schnelltests (DetermineTM, UnigoldTM, CapillusTM, First ResponseTM) vor Ort auf HIV getestet. Von Patienten mit zu Voruntersuchungen abweichenden bzw. wider-sprüchlichen Ergebnissen wurden Serumproben nach Deutschland zu genaueren serologischen Analyse transportiert. Diese umfasste die virologische Untersuchung auf HIV mittels ELISA, Western Blot (im positiven Fall zur Bestätigung) sowie PCR, eine immunologische und autoimmunologische Untersuchung (Bestimmung von IgG, IgM, Rheumafaktor sowie ANCA), sowie eine parasitologische Untersuchung (Bestimmung von Malaria-Antikörper) und die Messung von Werten der klinischen Chemie (Kreatinin, GOT, GPT). Ergänzt wurde die serologische Analyse durch die Erhebung von Daten aus der Kartei des Krankenhauses sowie der Schwangerenambulanz in Gikonko. Es zeigte sich, dass unter Verwendung von HIV-Schnelltests bei nur 79% der Patienten (n = 112) der HIV-positive Status bestätigt werden konnte, 15% (n = 21) erhielten ein klar negatives Ergebnis und in 6% (n = 8) führten die HIV-Schnelltests zu keinem eindeutigen Ergebnis. Bei der virologischen Untersuchung in Deutschland wurden alle negativen Ergebnisse bestätigt; unter den acht uneindeutig getesteten Seren wurde in zwei Fällen eine HIV-Infektion nachgewiesen. Um Schwachpunkte oder Anfälligkeiten einzelner Tests auf Störfaktoren aufzeigen, wurden die Reaktionsmuster der HIV-Schnelltests entsprechend der genaueren serologischen Untersuchungen dargestellt und analysiert. Es zeigte sich, dass besonders DetermineTM und CapillusTM ursächlich für uneindeutige Testergebnisse waren. Bei der genaueren Analyse von Seren von Patienten mit zu Voruntersuchungen abweichenden bzw. widersprüchlichen Ergebnissen wurden bei 7% (n = 3) Rheumafaktoren und bei 16% (n = 5) ANCAs nachgewiesen. Außerdem zeigten 48% der Proben (n = 22) stark erhöhte IgM-Werte. Es waren wiederum vornehmlich die Tests DetermineTM und CapillusTM, welche Probleme bei der Testung der entsprechenden Seren aufwiesen. Der Einfluss zweier äußerer Faktoren hingegen war evident: Zum einen führte die Interpretationsvorschrift der Hersteller, jegliche Reaktion als positiv zu werten, zu vielen falsch positiven Ergebnissen und zum anderen genügten die zur Verfügung stehenden HIV-Schnelltests im ländlich gelegenen Gikonko, mit einer HIV-Prävalenz von 4%, den biomathematischen Anforderungen nicht. Die erhobenen Daten aus der Kartei des Centre de Santé erhärteten die Annahme, dass die Neutralität der interpretierenden Person durch eine verdächtige Familien- oder Eigenanamnese bzw. eine entsprechende Klinik gefährdet wird. Die Analyse der Kartei der Schwangerenambulanz zeigte eine signifikante Häufung falsch positiver Testergebnisse im letzten Trimenon. / To evaluate the problem of false positive rapid HIV test results in resource limited countires, 162 patients of the Centre de Santé in Gikonko, Rwanda were tested using rapid tests and of 46 serum samples further serological analysis were performed. Objectives of this thesis were to quantify the number of patients with a false positive HIV status, to search for possible reasons for the failure of rapid HIV tests (e.g. cross reactivities), and to identify specific risk groups with a reduced reliability of rapid HIV tests.

Vor zirka 45 Jahren wurde das La Protein (SS-B) erstmals als Autoantigen von Patienten mit Systemischen Lupus Erythematodes (SLE) oder Primären Sjögren’s Syndrom beschrieben. Jahrzehntelange Forschungen befassten sich mit seiner Struktur- und Funktionsaufklärung, sowie der Untersuchung von monoklonalen anti-La Antikörpern (anti-La mAK). Doch noch immer werfen nukleäre Antigene wie das La Protein und die gegen sie gerichteten Autoantikörper verschiedene Fragen auf. Diese betreffen besonders deren Entstehung und die pathophysiologische Bedeutung. So war es die Zielsetzung dieser Arbeit, die pathophysiologische Bedeutung des La Proteins in der Autoimmunkrankheit und der Krankheitsentstehung bei SLE-Patienten weiter aufzuklären. Im Zentrum der Untersuchungen stand dabei die Redoxsensitivität des La Proteins und deren Einfluss auf die räumliche Proteinstruktur, die zelluläre Lokalisation, die Funktion der Nukleinsäurebindung, sowie die Antigenität. Dabei konnte erstmals mit Hilfe von CD-Spektroskopieanalysen deutlich gezeigt werden, dass die drei Cysteine (C18, C232 und C245) des La Proteins für die Struktur eine zentrale Rolle spielen. Es konnte demonstriert werden, dass die Fähigkeit zur redoxabhängigen Strukturumfaltung zum Verlust der protektiven Wirkung des La Proteins auf gebundene Nukleinsäure führt, wodurch diese für Nukleasen zugänglich gemacht wird und abgebaut werden kann. Dies ließ sich in der vorliegenden Arbeit mit Hilfe verschiedener Experimente verifizieren, beispielsweise durch die Anwesenheit von Kupferionen (Cu2+), oder auch durch die Änderung des pH-Wertes von 7,0 auf 4,5. Parallel hierzu wurden neben Wildtyp La Protein auch verschiedene Cysteinmutanten getestet, um die Redoxabhängigkeit auch durch den Austausch der Cysteine C18, C232 und C245 zu zeigen. Die Änderungen des Redoxzustands beeinflussten jedoch nicht nur Sekundär- und Tertiär-struktur des La Proteins, sondern auch sein Di- und Oligomerisationsverhalten, sowie die Antigenerkennung durch bestimmte anti-La mAK (mAK der 312B Gruppe). Erstmals konnte in dieser Arbeit auch gezeigt werden, dass Patientenautoantikörper nicht nur gegen die nor-malerweise nukleär vorliegende, reduzierte Form des La Proteins existieren. Es waren eben-so Patientenautoantikörper gegen die zytoplasmatische, oxidierte Form nachweisbar. Auch auf zellulärer Ebene wurde die Wirkung einer redoxabhängigen Umfaltung des La Proteins deutlich. Durch den Einfluss von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) konnte eine zytoplasmatische Anreicherung beobachtet werden. Die dazu bereits bekannten Daten aus der Literatur konnten mit dieser Arbeit nochmals belegt und darüber hinaus ergänzt werden. Die zytoplasmatische Anreicherung wurde in der vorliegenden Arbeit für verschiedene ROS Stimuli gezeigt, darunter H2O2, Cu(II)SO4, Fe(II)Cl2 und darüber hinaus auch für NO-Glutathion (Stimulus reaktiver Stickstoffspezies NO). Des Weiteren konnte erstmals eine zytoplasmatische La Anreicherung durch eine Veränderung des intrazellulären ROS Levels nach Rezeptorstimulation gezeigt werden. Spannender Weise gelang dies für dendritische Zellen, wie moDCs und slanDCs, als auch für Endothelzellen (HUVECs). Die Induktion erfolgte dabei über Toll-like Rezeptoren (TLR), wie TLR4 (LPS-abhängiger Toll-like Rezeptor) und auch über TLR7/8, zwei Toll-like Rezeptoren, die für die Bindung von ssRNA, beispielsweise nach Virusinfektion zuständig sind. Unter dem Einfluss dieser Stimuli, kommt es zur Umfaltung des La Proteins, zum Loslösen von seinem potentiellen, indirekt über den anti-La mAK 7B6 nachgewiesenen Bindepartner und zum Verlust der nukleären Lokalisation. Im Zytoplasma kann die oxidierte Proteinvariante ihre protektive Aufgabe bezüglich der gebundenen Nukleinsäure nicht weiter ausführen. Es kommt unter normalen Umständen zu Dissoziation der gebundenen Nukleinsäuren und einem potentiellen Abbau dieser. Da bei Autoimmunpatienten jedoch sehr häufig eine Reduktion der Nukleaseaktivität nachweisbar ist, könnte der Nukleinsäureabbau in diesen Patienten gestört sein, was zu einem oxidierten La Protein mit noch gebundener Nukleinsäure führen würde. Neben der zytoplasmatischen Lokalisation wurde für das La Protein auch eine Lokalisation an der Zelloberfläche diskutiert. Die hier durchgeführten Studien mit den verschiedenen Sauerstoff- oder Stickstoffstressstimuli zeigten jedoch unter den gewählten Bedingungen keine Exposition des La Proteins auf die Zelloberfläche. Daher wurden apoptotische und nekrotische Zellen als mögliche La Proteinquelle für die Dekoration lebender Nachbarzellen untersucht. War in der Literatur noch über „apototic bodies“ als Quelle des La Proteins als Autoantigen spekuliert wurden, so konnte hier gezeigt werden, dass das La Protein aus humanen, apoptotischem Zellmaterial zu keiner nachweislichen Oberflächendekoration lebender Zellen führte. Anders verhielt es sich bei nekrotischem Zellmaterial. Hier konnte zum Beispiel humanes oxidiertes La Protein auf den murinen Zellen nachgewiesen werden. Im Rahmen dieser Analysen zeigte sich darüber hinaus, dass sowohl oxidiertes als auch reduziertes La Protein auf die Oberfläche verschiedener Zelltypen binden kann. Insgesamt konnte jedoch mehr oxidiertes La Protein auf den verschiedensten Zellentypen nachge-wiesen werden, als reduziertes La Protein unter gleichen Bedingungen. Auch ergaben sich Unterschiede bezüglich der Proteinbindung zwischen einzelnen Zelltypen. Vertreter von Anti-gen präsentierenden Zellen, wie Monozyten oder B-Zellen (Radji), sowie Endothelzellen (HUVECs), aber auch murine A9 Fibroblasten konnten im Vergleich zu T-Zellen und NK-Zellen, mehr La Protein auf ihrer Oberfläche binden. Diese Resultate lassen eine pathophysiologische Bedeutung des La Proteins bei SLE Patienten erkennen. Im Zuge von Zellschä-digungen, wie beispielsweise nach UV-Stress, kommt es zu einem nekrotischen Zellzerfall. Dieser führt zur Freisetzung von oxidiertem La Protein, welches auf benachbarte Zellen bindet. Dadurch können sie zum Ziel einer komplementsystemvermittelten Immunreaktion, sowie einer antikörpervermittelten, NK-Zellen gestützten Zelllyse (ADCC) werden. Für die Initiation einer Immunantwort, und im Besonderen für die Reifung autoreaktiver B-Zellen zu autoantikörpernproduzierenden Plasmazellen, bedarf es jedoch zunächst einer Aktivierung von dendritischen Zellen. Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass lösliches La Protein dendritische Zellen aktivieren kann, belegt über die dokumentierte, finale TNFα Sekretion. Dabei war jedoch nicht entscheidend, ob La in einem reduzierten oder oxidierten Zustand vorlag, sondern das es assoziierte Nukleinsäuren aufwies. Experimentell führten an La Protein gebundene Nukleinsäuren zur Aktivierung von dendritischen Zellen (slanDCs). Wurde die Nukleinsäuren jedoch zuvor durch RNaseA Behandlung oder die Inkubation in Serum eines gesunden Spenders abgebaut, so lag keine oder eine nur sehr geringe Aktivierung von slanDCs vor. Eine Inkubation von La Protein in SLE Patientenserum hatte keine solche verminderte Aktivierung dendritischer Zellen zur Folge. Unter Berücksich-tigung der oben geschilderten Versuchsergebnisse ließ sich dieses Resultat mit der geringeren Nukleaseaktivität bei SLE Patienten begründen, was bereits aus der Literatur bekannt ist. Diese reduzierte Nukleaseaktivität stellt somit offensichtlich einen entscheidenden Faktor bei der Aktivierung einer Autoimmunantwort in Zusammenhang mit dem La Protein und anti-La Autoantikörpern dar. Mit dieser Arbeit konnte also eindeutig gezeigt werden, dass das La Protein unter sich wechselnden Redoxbedingungen seine Struktur ändert. Dabei spielen die drei enthaltenden Cysteine eine bedeutende Rolle. Derartige Strukturveränderungen beeinflussen die Nukleinsäureschutzfunktion und die Erkennung durch Antikörper. Darüber hinaus bestätigte sich eine ROS induzierte Anreicherung von La im Zytoplasma. Auch die Fähigkeit des La Proteins, aus nekrotischem Zellmaterial auf die Oberflächen von lebenden Zellen zu binden, wurde gezeigt. Dadurch wäre es für Autoantikörper bei SLE Patienten zugänglich und somit pathophysiologisch relevant. Außerdem konnte auch die Eigenschaft von nukleinsäurege-koppelten La Proteins zur Aktivierung dendritischer Zellen belegt werden, was zur krankheitsauslösenden Aktivierung von autoreaktiven T- und im weiteren Verlauf von B-Zellen führen kann. Dadurch konnten die in dieser Arbeit erhaltenen Resultate deutliche Hinweise auf die pathophysiologische Bedeutung des La Proteins, nicht nur während der Autoimmunerkrankung, sondern auch für die Frühphase der Krankheitsentstehung, geben.