No description available.

Streptococcus pneumoniae ist die häufigste Ursache für ambulant erworbene Pneumonien weltweit. Daher müssen die Wirts-Pathogen-Interaktionen erforscht werden, um neue Therapiestrategien zu entwickeln. In dieser Studie habe ich 1. den Typ I Interferon (IFN)-stimulierenden Signalweg des angeborenen Immunsystems in Pneumokokken-infizierten Wirtszellen sowie 2. dessen Bedeutung in der Pneumokokkenpneumonie untersucht. Humane und murine Makrophagen, aber nicht alveolare Epithelzellen, produzierten Typ I IFNs nach Infektion mit S. pneumoniae. Dieses war abhängig vom Virulenzfaktor Pneumolysin und erforderte sowohl die Phagozytose der Bakterien als auch die Ansäuerung der Endosomen. Die Induktion der Typ I IFNs wird durch einen zytosolischen Signalweg vermittelt, welcher wahrscheinlich DNA erkennt und sowohl das Adapterprotein STING als auch den Transkriptionsfaktor IRF3 aktiviert. Typ I IFNs, welche von infizierten Makrophagen gebildet wurden, regulierten die Expression von IFN-stimulierten Genen (ISGs) und Chemokinen in Makrophagen und co-kultivierten alveolaren Epithelzellen in vitro und in Mauslungen in vivo. In einem murinen Pneumoniemodell hatten die Typ I IFNs jedoch einen negativen Effekt für den Wirt. Mäuse mit einem Defekt im Typ I IFN-Rezeptor oder mit einem Knockout im Typ I und Typ II IFN-Rezeptor hatten eine signifikant geringere Bakterienlast in der Lunge und eine verminderte Reduktion der Körpertemperatur und des Körpergewichtes als wild-typ Mäuse. Diese Effekte waren nicht durch Änderungen in der Zellrekrutierung oder durch Änderungen der Zytokin-/Chemokinexpression erklärbar. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass Typ I IFNs durch Pneumokokken induziert werden, aber dass sie trotz einiger positiver Effekte auf die Expression von ISGs einen negativen Gesamteffekt in einem murinen Pneumoniemodell aufweisen. Ein detailliertes Verständnis der Typ I IFN-Antwort während der Pneumokokkeninfektion kann die Entwicklung neuer Therapiestrategien unterstützen. / Streptococcus pneumoniae is the leading cause of community-acquired pneumonia world-wide. A detailed understanding of the host-pathogen interactions is required in order to foster the development of new therapeutic strategies. Here, I (I) characterized an innate immune recognition pathway that senses pneumococcal infection and triggers the production of type I interferons (IFNs), and (II) examined the role of type I IFNs in pneumococcal pneumonia in mice. Human and murine macrophages, but not alveolar epithelial cells, produced type I IFNs after infection with S. pneumoniae. This induction was dependent on the virulence factor pneumolysin, the phagocytosis of the bacteria, and the acidification of the endosome. Moreover, it appeared to be mediated by a cytosolic DNA-sensing pathway involving the adaptor molecule STING and the transcription factor IRF3. Type I IFNs produced by S. pneumoniae-infected macrophages positively regulated the expression of IFN-stimulated genes (ISGs) and chemokines in macrophages and co-cultured alveolar epithelial cells in vitro and in mouse lungs in vivo. However, in a murine model of pneumococcal pneumonia, type I IFN signaling was detrimental to the host defense. Mice deficient in the type I IFN signaling or double deficient in type I and type II IFN signaling had a significantly reduced bacterial load in the lung and a diminished reduction of body temperature and body weight compared to wild-type mice. The decreased susceptibility of the knockout mice was unlikely to be attributable to alterations in cell recruitment or cytokine/chemokine production. In conclusion, type I IFNs are induced during pneumococcal infection. However, despite their positive effects on the expression of some ISGs and chemokines, they negatively affect the outcome of pneumococcal pneumonia in an in vivo mouse model. Targeting the type I IFN system could potentially be an effective way in enhancing the immune response in patients with S. pneumoniae pneumonia.

Il periparto della bovina da latte è caratterizzato da processi infiammatori, che aumentano la vulnerabilità delle vacche alle malattie tipiche peripartali, spesso dovute a patogeni occasionali. In tale periodo, si hanno notevoli variazioni metabolico-fisiologiche, che si evidenziano con la tipica risposta “di fase acuta”, caratterizzata dall’aumento delle proteine positive di fase acuta (es. aptoglobina) e di alcuni specifici metaboliti (es. metaboliti reattivi all’ossigeno) ma anche dalla diminuzione delle proteine negative di fase acuta (es. albumina, colesterolo, PON). In queste prove si è cercato di attenuare e/o modulare tali fatti infiammatori mediante trattamenti specifici caratterizzati dalla somministrazione di: una citochina antinfiammatoria (interferon-alfa) due settimane dal parto per via orale con 1000 UI/Kg (1° prova), 0,5 UI/Kg (2° prova), un antibiotico (tilosina) a circa 10 giorni prima del parto per via intramuscolare, in tre giorni consecutivi ed un farmaco antinfiammatorio (acido acetilsalicilico) nel pre e post parto per via orale con un dosaggio di 30g/d a giorni alterni. L’interferone-alfa ha mostrato un effetto pro-infiammatorio, verosimilmente dovuto alla persistenza della citochina nel rumine (confermata dalla prova in vitro); di qui il ritorno in bocca con il bolo ed una reiterazione dell’effetto, quale fosse un alto dosaggio. La tilosina non ha modificato i processi infiammatori, probabilmente per l’effetto limitato nel tempo degli antibiotici. L’unico trattamento che ha modulato i fatti infiammatori e migliorato talune performance delle bovine trattate è stato quello con l’acido acetilsalicilico. / The transition period in dairy cows is characterized by inflammatory processes, which can contribute to the of their increased susceptibility to periparturient diseases, health disorders and lowered performance. During that phase, dairy cows show metabolic and physiological changes characterized by the rise of positive acute phase proteins (i.e. haptoglobin) and some specific metabolite (i.e. ROS), besides a reduction of negative acute phase proteins (i.e albumin, lipoproteins, PON, etc.). The aim in this study was the attempt to reduce and/or to prevent inflammations, with specific treatment: an antinflammatory cytokine (interferon-alfa) before calving about 1000 UI/Kg/day (1st trial), 0.5 UI/Kg (2st trial) per os, an antibiotic parenterally (tylosin) 10 days before calving and a conventional antinflammatory drug (acetylsalicylic acid), about 30 g/day orally before and after calving. Interferon- increased inflammatory response maybe due to a high-dose, because the cytokine (whom activity site is oral cavity) showed to be persistent in the rumen and renewed the cytokine effect with rumination. The use of an antibiotic (tylosin) did not change the inflammatory status of the dairy cows. The oral administration of Acetylsalicylic acid has otherwise reduced the inflammatory effect and improved the performance of treated dairy cows.

Hantaviren sind wichtige menschliche Krankheitserreger und können das Hämorrhagische Fieber mit renalem Syndrome (HFRS) auslösen, welches sich durch endotheliale Dysfunktion kennzeichnet. Pathogene und nicht-pathogene Hantaviren replizieren sich in Endothelzellen, ohne zytopathische Effekte auszulösen. Dies legt nahe, dass immunpathologische Mechanismen eine entscheidende Rolle in der Pathogenese spielen. Wir haben die antivirale Antwort nach Infektion mit dem pathogenen Hantaan Virus (HTNV) sowie mit dem weniger pathogenen Tula Virus (TULV) in humanen Endothelzellen (HUVEC) verglichen. Die mit HTNV und auch die mit TULV infizierten Zellen zeigten eine erhöhte Expression von Antigen-präsentierenden Molekülen. Hierbei induzierte TULV die Expression von HLA Klasse I-Molekülen noch effizienter. HTNV sorgte für die Induktion von Interferon (IFN)-???während dieses Zytokin im Überstand von TULV-infizierten HUVEC kaum nachzuweisen war. Trotzdem konnte die Hochregulation von HLA Klasse I-Molekülen auf HTNV- und TULV-infizierten Zellen durch anti-IFN-?-Antikörper blockiert werden. Interessanterweise wurde das antiviral wirksame MxA-Protein, welches die virale Replikation hemmt, bereits 16 Stunden nach einer Infektion mit TULV induziert. Im Gegensatz dazu war MxA in HTNV-infizierten Zellen erst nach 48 Stunden der Infektion nachzuweisen. Der Kinetik der MxA-Expression entsprechend, replizierte sich TULV nur sehr schwach in HUVEC, wohingegen HTNV-infizierte Zellen hohe Virustiter aufwiesen, die nach 48 Stunden der Infektion wieder zurückgingen. Beide Hantavirus-Spezies waren jedoch gleichermaßen effizient in der Lage, sich in Vero E6-Zellen zu replizieren, denen die IFN-induzierte MxA-Antwort fehlt. Die verzögerte Induktion des MxA nach einer Infektion der HUVEC mit HTNV, könnte die Virusausbreitung ermöglichen und mit zur Pathogenese des HFRS beitragen. Das Risiko, sich während der Arbeit im Forschungslabor versehentlich mit Hantaviren zu infizieren, macht spezielle Sicherheitsmaßnahmen zwingend erforderlich. Die Wirkung von chemischen oder physikalischen Inaktivierungsmethoden wurde an HTNV-infizierten Proben untersucht. Die beschriebenen Maßnahmen zur Virus-Desinfektion sind geeignet, eine sichere Handhabung der Proben zu gewährleisten. / Hantaviruses represent important human pathogens and can induce hemorrhagic fever with renal syndrome (HFRS), which is characterised by endothelial dysfunction. Both pathogenic and nonpathogenic hantaviruses replicate without causing any apparent cytopathic effect suggesting that immunopathological mechanisms play an important role in pathogenesis. We compared the antiviral response triggered by Hantaan virus (HTNV), a pathogenic hantavirus associated with HFRS, and Tula virus (TULV), a rather nonpathogenic hantavirus, in human umbilical vein endothelial cells (HUVEC). Both HTNV- and TULV-infected cells showed increased levels of molecules involved in antigen presentation. However, TULV-infected HUVEC more rapidly upregulated HLA class I molecules. Interestingly, HTNV clearly induced the production of interferon (IFN)-( whereas expression of this cytokine was barely detectable in the supernatant or in extracts from TULV-infected HUVEC. Nevertheless, upregulation of HLA class I on both TULV- and HTNV-infected cells could be blocked by neutralising anti-IFN-( antibodies. Most strikingly, antiviral MxA protein, which interferes with hantavirus replication, was induced already 16 h after infection with TULV. In contrast, HTNV-infected HUVEC showed no expression of MxA until 48 h postinfection. In accordance with the kinetics of MxA expression TULV only inefficiently replicated in HUVEC whereas HTNV-infected cells produced high titers of virus particles that decreased 48 h postinfection. Both hantavirus species, however, could replicate equally well in Vero E6 cells which lack an IFN-induced MxA response. Thus, a delayed induction of antiviral MxA in endothelial cells after infection with HTNV could allow viral dissemination and contribute to the pathogenesis leading to HFRS. The potential risk of accidental infection by hantaviruses in a clinical or research laboratory necessitates special precautionary measures. To study the elimination of hantavirus infectivity, the effects of different chemical and physical inactivation and depletion procedures were investigated on HTNV-containing materials. The virus inactivation and depletion methods described herein are suitable to prepare non-infectious samples for further use in immunological, virological and cell biological assays.