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Die Analyse der karzinoembryonalen Antigen- und schwangerschaftsspezifischen Glykoprotein-Genfamilie des Pferdes (2019)

Art

Hochschulschrift

Autor

Mißbach, Sophie (WE 17)

Quelle

Berlin: Mensch & Buch Verlag Berlin, 2019 — VIII, 104 Seiten

ISBN: 978-3-96729-021-9

Verweise

URL (Volltext): https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/26366

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Abstract / Zusammenfassung

Eine wohlgeordnete Immunreaktion verlangt eine Koordination zwischen den einzelnen Zellen des angeborenen und erworbenen Immunsystems, was neben den sezernierten Molekülen, wie den Zytokinen und Chemokinen, über Oberflächenmoleküle der verschiedenen Rezeptorfamilien vor allem auch aus dem Bereich des Leukozyten-Rezeptor-Komplexes vermittelt wird. Neben den weitreichend bekannten und analysierten Familien, wie der KIR- oder der LIR-Familie, zählt dazu auch die CEA-Genfamilie. Diese befindet sich im erweiterten Bereich des LRCs und ist bei verschiedenen Säugerspezies bereits in mehr oder weniger großem Umfang nachgewiesen. Auch im Genom des Pferdes konnten Hinweise auf Mitglieder dieser Genfamilie gefunden und später auch experimentell ihr Vorhandensein bestätigt werden. Während bei anderen Spezies, wie dem Menschen oder den Nagerspezies Maus und Ratte, die Ausdehnung dieser Familie schon eingehend untersucht wurden, ist über diese beim Pferd noch nicht allzu viel bekannt. Aus Genomanalysen, die zum Teil im Rahmen einer Bachelorarbeit (Aleksic, 2010) bestätigt wurden, lässt sich vermuten, dass diese Genfamilie auch beim Pferd relativ viele Mitglieder umfasst, unter denen sich auch sezernierte Mitglieder befinden. Solche sezernierten Mitglieder werden auch als PSGs bezeichnet und sind bislang nur von Spezies mit einer hämochorialen Plazenta bekannt, wo auch in den meisten Fällen ihr Expressionsort liegt. Das Pferd hingegen bildet eine epitheliochoriale Plazenta aus, bei der der feto-maternale Kontakt nur marginal besteht, bis auf den Bereich der Endometrial Cups, wo sich eine, der hämochorialen Plazenta nicht unähnliche Situation finden lässt. Diese Mitglieder wurden bereits von der AG Kammerer (Aleksic et al, 2016) genauer untersucht, weshalb im Rahmen dieser Arbeit spezielles Augenmerk auf membranverankerte Mitglieder gelegt wurde. Eine weitere Besonderheit der CEA-Genfamilie ist die Ausbildung von Signalmotiven in Form eines ITIM- oder ITAM-Motivs. Auch bei den membranverankerten Mitgliedern der equinen CEA-Familie lassen sich Hinweise auf die Ausprägung solcher Rezeptormotive finden. Von den zwei ITIM-haltigen Rezeptoren CEACAM1 und CEACAM43 konnte die Expression in verschiedenen Geweben nachgewiesen werden, wobei Spleißvarianten entdeckt wurden, die bereits von der Maus bekannt waren. Die restlichen equinen Mitglieder der CEA-Genfamilie, die nach Genomanalysen ein ITIM oder ITAM im zytoplasmatischen Anteil tragen sollten, haben dieses Signalmotiv allem Anschein nach verloren. Bei keinem dieser CEACAMs konnte nach Sequenzanalysen noch ein Signalmotiv im exprimierten Gen nachgewiesen werden. Dafür konnten außergewöhnliche Motive, wie eine spezielle, repetitive Sequenz im extrazellulären Anteil des CEACAM54 als tatsächlich im fertigen Gen vorhandene Sequenz bestätigt werden. In ersten Expressionsstudien über die Generierung von Fusionsproteinen konnte nachgewiesen werden, dass diese speziellen Gene tatsächlich exprimierbar sind. Der einzige equine CEA-Vertreter mit einem vorhergesagten ITAM-Motiv, das CEACAM41, hat dieses nach den hier gefundenen Ergebnissen verloren. Die einzigen nachweisbaren exprimierten Spleißvarianten deuten auf Grund des Fehlens der Transmembrandomäne auf ein lösliches Molekül hin. In anderen Spezies, wie dem Hund, in denen ITAM-Motive in der CEACAMs nachgewiesen wurden, blieben diese erhalten und wurden im Gegensatz zum Pferd sogar eher dupliziert. Anders als von anderen Spezies bekannt, ist das Expressionsmuster der sezernierten PSG-ähnlichen CEACAMs, nicht auf die Plazenta beschränkt, sondern weist im Gegenteil eine erhöhte Expression auf den Immunzellen, speziell den aktivierten T-Lymphozyten auf. Die immunologische Bedeutung dieser löslichen CEACAMs im Pferd wird noch durch die Tatsache unterstrichen, dass einige lösliche Mitglieder nur auf bestimmten Lymphozytenklassen exprimiert werden, wie das CEACAM55, dass auf den CD4-positiven T-Zellen spezifisch nachgewiesen werden kann. Diese Subklasse stellt auch die T-Helferzellen, die eine geordnete Immunreaktion ermöglichen. Ausblick Lymphozyten, speziell einige Subklassen, wie die CD4-positiven T-Helferzellen koordinieren eine regulierte Immunantwort. Die im Pferd nachgewiesene Population von sezernierten, PSG-ähnlichen CEACAMs in dem Anteil der aktivierten Lymphozyten könnten eine entscheidende Rolle in diesem Regulationsmechanismus spielen, da sie im Gegensatz zu Zytokinen und Chemokinen deutlich stabiler sind und so Kommunikation der Immunzellen auch über weite Strecken im Körper ermöglichen. Mit diesem Gedanken bildet die hier vorliegende Arbeit eine Grundlage für weitere Forschung auf diesem Gebiet. Die für einige Mitglieder dieser Genfamilie in anderen Spezies bereits nachgewiesenen homophilen und heterophilen Interaktionen müssten für die CEA-Mitglieder im Pferd noch nachgewiesen, sowie die damit beeinflussten Zusammenhänge und Wechselwirkungen der einzelnen Mitglieder in diesem Netzwerk untereinander überprüft werden.