Regulation of the function of dendritic cells by complement proteins and receptors; the role of exosomes in the development of T-cell response  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
63038
Type K
Principal investigator Bajtay, Zsuzsa
Title in Hungarian Humán dendritikus sejtek működésének szabályozása komplementfehérjék és receptoraik által; exosomák jelentősége a T-sejt válasz kialakításában
Title in English Regulation of the function of dendritic cells by complement proteins and receptors; the role of exosomes in the development of T-cell response
Keywords in Hungarian Komplementfehérje, komplementreceptor, dendritikus sejt, exosoma, T-sejt válasz
Keywords in English complement protein, complement receptor, dendritic cell, exosome, T-cell response
Discipline
Haematology, immunology, thrombosis, infectious diseases (Council of Medical and Biological Sciences)100 %
Panel Clinical Medicine
Department or equivalent Department of Immunology (Eötvös Loránd University)
Participants Erdei, Anna
Isaák, Andrea
Starting date 2006-02-01
Closing date 2010-01-31
Funding (in million HUF) 20.000
FTE (full time equivalent) 0.71
state closed project
Summary in Hungarian
A DC-k komplement-kötő membránstruktúrái fontos szerepet játszanak az opszonizált partikulumok felismerésében és fagocitózisában. Az exosomák endocitótikus vezikulumok, amelyek felszínén sejmembrán fehérjék mutathatók ki, pl. MHC, adhéziós molekulák és kostimulátor molekulák, így ezek fokozhatják a T-sejt válasz hatékonyságát, aktivációt vagy toleranciát egyaránt kiválthatnak.
Munkánk során célunk a DC-k C3-fragmentum kötőhelyeinek - CR1, CR3 és kovalens kötőhelyek – tanulmányozása.
Továbbá vizsgáljuk, hogy a C3 kötődés hatással van-e a DC-k C1q termelésére és a C1q szerepét DC-k fagocitózisában.
Mivel az aktivált DC-k számos citokint termelnek, melyek döntően befolyásolják a kialakuló immunválasz típusát, ezért érdemes megvizsgálni, hogy a C3-fragmentumok és a C1q kötődése milyen hatással van a DC-k citokin szekrécióra és az allogén T-sejt válaszra. Ezért meghatározzuk, a C3-al és C1q-val kezelt DC-k citokin termelését, a termelt citokinek hatását allogén T-sejt stimulációban, valamint vizsgáljuk a kialakult T-sejt válasz típusát.
Tanulmányozzuk a C3 és C1q kezelt DC-ből izolált exosomák hatását allogén T-sejtek proliferációjára.
Az exosomákat, mint természetes adjuvánsokat alkalmazva kiváltható tumor-sejt specifikus effektor T-sejt differenciáció és T-sejt tolerancia egyaránt. A komplement fehérjék és exosomák kapcsolatának vizsgálatával közelebb juthatunk ahhoz, hogy megértsük a DC-k és T-sejtek kölcsönhatásának pontos mechanizmusát.
Summary
The complement binding proteins of DCs appear to play an important role in the binding and phagocytosis of antigen and apoptotic vesicles opsonized with various complement proteins. DCs secrete vesicles of endosomal origin called exosomes, that bear cell-surface molecules, i.e. MHC, adhesion and costimulatory molecules. This peptide-bearing exosomes can activate naive T-cells, therefore, exosomes can amplify the initiation of T-cell mediated immune response (priming or tolerance).
The purposes of this study is to characterize the expression and function of CR1 and CR3 complement receptors and C3 acceptor sites on MDCs.
We aim to observe the production of C1q complement protein and its phagocytotic effect on MDCs as a consequence of binding of C3 derived fragments.
Now we shall assess the production of cytokines produced by DCs after interaction with C3 or C1q. We also aim to observe the allogenic T-cell response and classify whether it is Th1 or Th2 type.
We also aim to investigate the role of exosomes isolated from the supernatant of DCs pretreated with C3/C1q, than we assess the effect of exosomes on allogenic T-cell response.
Exosomes require nature’s adjuvants to promote the differentiation of tumor-specific effector T-cells and to stimulate T cell tolerance as well. Characterization of complement/MDC/exosome/T-cells interaction and its outcome provides insight into the mechanism by which DCs and complement proteins affect T-cell function.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A dendritikus sejtek (DC-k) érését számos stimulus indukálja, mint például a gyulladásos körülmények vagy mikrobiális termékek jelenléte. A szervezetbe kerülő antigén a komplementrendszer aktiválódása következtében opszonizált formában van jelen, ami az antigén különböző koplementreceptort hordozó immunsejtekhez való kötődéséhez vezet. Munkánk során a C1q és C3 komplementfehérje hatását tanulmányoztuk humán DC-k fenotípusára és funkcionális aktivitására. A monocita eredetű éretlen DC-k (MDC-k) differenciálódását sejfelszíni molekuláik expresszió vizsgálatával követtük nyomon. Az immobilizált C1q jelenlétében inkubált DC-kben fokozódott az NF-κB transzlokációja. Az C1q-val aktivált MDC-k Th1 típusú immunválaszt indukáltak. A natív, hemolitikusan aktív C3-al kezelt MDC-k képesek kovalensen fixálni felszínükön a C3 fragmentumokat és ez kiváltja a sejtek érését. A kovalensen kötött C3-fragmentumok kitűntetett szerepét támasztják alá CD11b (CR3 alfa lánc) géncsendesítési kísérleteink is. Az általunk tanulmányozott folyamatok in vivo jelentőségét kívántuk vizsgálni gyulladásos szituációban azokban a kísérleteinkben, amelyekben a DC-ket C3-at termelő aktivált makrofágok jelenlétében tenyésztettük. Ezekben a kokultúrákban a DC-k sejtmembránjukon fixálták a makrofágok által szekretált C3 nagy részét. Eredményeink meggyőzően bizonyítják, hogy az antigénbemutató sejtek, a környezetükben jelenlévő komplementfehérjék hatására, T limfociták aktiválására alkalmas sejtekké érnek.
Results in English
Maturation of dendritic cells (DCs) is known to be induced by several stimuli, including microbial products or inflammatory stimuli. As a consequence of these in vivo occurring events, antigens opsonized by various complement proteins may bind to several cell types expressing complement receptors. We investigated how complement C1q and C3 influence the phenotype and functional activity of human DCs. Immobilized C1q induced maturation of MDCs, enhanced NF-KB translocation. Our data suggest that C1q-induced DC maturation generates a Th1-type response. We found that MDCs incubated with native, hemolytically active C3, can bind the activation fragments of C3 covalently. This reaction directs MDCs to induce maturation. A further functional consequence of C3b fixation was the elevated capacity of the DCs to stimulate allogenic T cells. The distinct role of covalently fixed C3-fragments is strongly supported by our results obtained with MDCs where CD11b (CR3 alfa chain) expression was downregulated by siRNA. To reveal the possible in vivo significance of the present findings we modelled a phenomenon occuring during inflammation, where C3 is produced locally by activated macrophages. In these cocultures MDCs were found to fix substantial amounts of macrophage derived C3-fragments on their cell membrane. Our data provide compelling evidence that antigenpresenting cells arising in complement-sufficient environment mature to competent stimulators of T cells.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=63038
Decision
Yes





 

List of publications

  
Noémi Sándor, Domonkos Pap, József Prechl, Anna Erdei, Zsuzsa Bajtay: A novel, complement mediated way to enhance the interplay between macrophages, dendritic cells and T lymphocytes, Mol. Immunol. 2009 Dec;47(2-3):438-48, 2009
Erdei A,Isaák A, Török K, Sándor N, Kremlitzka M, Prechl J, Bajtay Zs: Expression and role of CR1 and CR2 on B and T lymphocytes under physiological and autoimmune conditions, Mol Immunol. 2009 Sep;46(14):2767-73., 2009
Sándor Noémi, Erdei Anna, Bajtay Zsuzsa: A C3 komplementfehérje szerepe dendritikus sejtek érésében és funkciójában, XXXVII. MIT Vándorgyűlés, Budapest, 2008
Zsuzsa Bajtay, Noémi Sándor, Anna Erdei: Role of complement component C3 in the differentiation and function of human dendritic cell, 14th Symposium on Signal and Signal Processing in the Immune System, Balatonöszöd, 2007
Csomor E, Bajtay Z, Sandor N, Kristof K, Arlaud GJ, Thiel S, Erdei A.: Complement protein C1q induces maturation of human dendritic cells, Mol Immunol. 2007 Jul;44(13):3389-97, 2007
Zsuzsa Bajtay, Noémi Sándor, Anna Erdei: Role of complement component C3 in the differentiation and function of human dendritic cell, 13th International Congress of Immunology, Rio de Janeiro, Brazil, 2007
Sándor Noémi, Erdei Anna, Bajtay Zsuzsa: A C3 komplementfehérje szerepe dendritikus sejtek érésében és funkciójában, XXXVI. MIT Vándorgyűlés, Hajdúszoboszló, 2007
Bajtay Z., E. Csomor, N. Sándor, S. Thiel, G. J. Arlaud, A. Erdei: Immobilized C1q induces maturation of human monocyte-derived dendritic cells, 7th Elsinore meeting on Infection Immunity, 2006
Varga L, Széplaki G, Laki J, Kocsis A, Kristóf K, Gál P, Bajtay Z, Wieslander J, Daha MR, Garred P, Madsen HO, Füst G, Farkas H.: Depressed activation of the lectin pathway of complement in hereditary angioedema, Clin Exp Immunol. 2008 Jul;153(1):68-74., 2008
Krisztián Papp, Péter Végh, József Prechl, Krisztina Kerekes, János Kovács, György Csikós, Zsuzsa Bajtay, Anna Erdei: B lymphocytes and macrophages eliminate cell membrane deposited C3 fragments by forming exosomes with immune response enhancing activity, Mol Immunol. 2008 Apr;45(8):2343-51., 2008
Noémi Sándor, Anna Erdei and Zsuzsa Bajtay: Role of complement component C3 in the differentiation and function of human dendritic cell, 22nd Annual Meeting EMDS - Diversity and Plasticity of the Innate Immune Response, Brescia, Italy, 2008
Noémi Sándor, Domonkos Pap, József Prechl, Anna Erdei, Zsuzsa Bajtay: A novel, complement mediated way to enhance the interplay between macrophages, dendritic cells and T lymphocytes, 15th Symposium on Signals and Signal Processing in the Immune System, 2009
Sándor Noémi , Erdei Anna, Bajtay Zsuzsa: Egy új, komplement C3 közvetített kapcsolat dendritikus sejtek, makrofágok és T-sejtek között, MIT Ifjúsági Kongresszusa, 2009
Noémi Sándor, Domonkos Pap, József Prechl, Anna Erdei, Zsuzsa Bajtay: A novel, complement mediated way to enhance the interplay between macrophages, dendritic cells and T lymphocytes, 2nd European Congress of Immunology, Berlin, Germany, 2009



Back »