The interplay of dendritic cell subtypes in health and disease  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
72937
Type NK
Principal investigator Rajnavölgyi, Éva
Title in Hungarian Dendritikus sejt altípusok együttműködése fiziológiás és kóros állapotban
Title in English The interplay of dendritic cell subtypes in health and disease
Keywords in Hungarian Konvencionális és plazmacitoid denritikus sejtek, természetes immunitás, citokin, T-limfocita alpopuláció
Keywords in English Conventional and plasmacytoid dendritic cell, innate immunity, cytokine, T-lymphocyte subpopulations
Discipline
Biological basis of immunity related disorders (e.g. autoimmunity) (Council of Medical and Biological Sciences)70 %
Analysis, modelling and simulation of biological systems (Council of Medical and Biological Sciences)30 %
Panel Immunity, Cancer and Microbiology
Department or equivalent Department of Immunology (University of Debrecen)
Participants Bácsi, Attila
Benkő, Szilvia
Gogolák, Péter
Kis-Tóth (Ludányi), Katalin
Lányi, Árpád
Réthi, Bence
Szabó, Attila
Varga, Alíz
Veréb, Zoltán
Starting date 2008-04-01
Closing date 2011-03-31
Funding (in million HUF) 73.000
FTE (full time equivalent) 3.32
state closed project
Summary in Hungarian
A dendritikus sejt (DC) alpopulációk központi szerepet játszanak a természetes és adaptív immunválasz koordinálásában, az immunológiai tolerancia, és az immunválasz irányításában. A DC-ek összetett funkcióinak szabályozásában kiemelt szerepet játszanak a sejt- és endoszoma membránban és a citoplazmában kifejeződő, a mikrokörnyezeti változások érzékelésére képes felismerő rendszerek (TLR, NLR és nukleotid felismerő fehérjék, NRP). A kutatási program keretében felvázolt öt kapcsolódó téma koncepciója, hogy e felismerő rendszerek együttműködése elengedhetetlen a DC-ek működésének szabályozásában, a különböző T-limfocia altípusok aktiválásában és a gyulladási folyamatok ellenőrzésében. Az egymásra épülő kutatási projektek célja: a) az NLR és NRP családba tartozó gének kifejeződésének térképezése humán CD1a- és CD1a+ monocita eredetű DC altípusokban és plazmacitoid DC-kben, b) az NLR és NRP fehérjék által kiváltott aktiváció kapcsolata egymással és a TLR rendszerrel specifikus ligandumokkal történő DC aktiváció során, amit a DC fenotípus, migrációs képesség, citokin termelés és T-limfocita polarizáció változásaival vizsgálunk, és iii) ennek a kollaborációnak a zavara krónikus gyulladási folyamatokban, amelyet a szisztémás lupus betegségben szenvedő egyedekben, mint humán in vivo model rendszerben vizsgálunk. Az autoimmun betegségeken kívül a tervezett vizsgálatoknak nagy jelentősége van a fertőző betegségek elleni preventív és terápiás vakcináció hatásfokának modulálásában is.
Summary
Dendritic cell (DC) subtypes play a central role in linking innate and adaptive immunity and orchestrating self tolerance and immune responses. Their complex functional activity is based on sensing microenvironmental changes by specialized recognition systems (TLR, NLR and nucleotid recognizing proteins, NRP) expressed in the cell- or endosomal membrane or in the cytosol. The concept of the present project is that these molecular sensor systems have to collaborate to achieve optimal DC responses for fine tuning inflammatory responses by the activation of various T-lymphocytes subsets. The specific aims of the five related projects outlined here are: i) mapping of NLR and NRP family gene expression in human CD1a- and CD1a+ monocyte-derived DC subsets and in plasmacytoid DC, ii) study the collaboration of these recognition systems with each other and with TLR upon activation by specific ligands tested by changes in DC phenotype, migratory potential, cytokine secretion and T-lymphocyte polarization, and iii) the relevance of this type of collaboration in chronic inflammatory diseases by using systemic lupus erythematosus as an in vivo model system. Besides autoimmune disorders, the basic research planned within this project has a great impact on modulating immune responses against infectious diseases induced by preventive or therapeutic vaccination.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A dendritikus sejtek (DC) az immunfolyamatok fontos irányítói, melyek alapvető szerepet játszanak a központi és perifériás tolerancia és a gyulladásos folyamatok kiváltásában, fenntartásában és szabályozásában. Kis számuk ellenére számos, fenotípus és funkció alapján eltérő alcsoportot képviselnek. Kutatási koncepciónk szerint a DC altípusok a DC készlet védelmét, a hatékony feladatmegosztást és a celluláris együttműködési lehetőségek kihasználását szolgálja. Ennek alapján a plazmacitoid DC-ek és a monocita eredetű DC-ek altípusainak aktivációban betöltött szerepét vizsgáltuk és a DC stimulációban elsődleges szerepet játszó membránhoz kötött, valamint citoplazmatikus mintázatfelismerő receptorok ligand általi aktivációját követő jelátviteli pályák együttműködésére összpontosítottunk. Eredményeink a konvencionális és plazmacitoid DC-ekben is igazolták, hogy a mintázatfelismerő receptorok (PRR) kifejeződése még a ligandum jelenlétében sem elegendő feltétele funkcionális aktivitásuknak, hanem azt a jelpályák egymást erősítő vagy gátló hatása határozza meg. Ennek megfelelően az általunk vizsgált, lokalizációjukban eltérő, de működésük alapján átfedő aktivitással rendelkező PRR-ok által kiváltott jelek egymásra hatása alapvetően meghatározza a DC-ek válaszát és így a természetes és adaptív immunválasz irányultságát, mértékét és kimenetelét.
Results in English
Dendritic cells (DC) are important regulators of immune responses, which play a pivotal role in the induction, maintenance and regulation of both peripheral tolerance and inflammation. Despite their low numbers, DC involve phenotypically and functionally distinct subtypes and subsets. Based on our concept of research, DC subtypes and subsets serve the maintenance of the DC pool, support appropriate labour distribution and promotes cell-to-cell collaborations. Thus we investigated the role of plasmacytoid DC and monocyte-derived DC subsets in the activation process of these cells and focused to the cross-talk of signaling pathways triggered by the ligation of membrane integrated and cytosolic pattern recognition receptors (PRR). Our results performed with both conventional and plasmacytoid DC revealed that the expression of PRR and their ligation by specific ligand by itself is not sufficient to induce functionality, but is highly dependent on the synergistic or inhibitory interplay of the signaling cascades actually triggered. In accordance with these findings we suggest that the collaboration of signaling cascades induced by PRR with distinct cellular localizations but overlapping functions determine the cellular response of DC and subsequently the polarization, extent and outcome of the immune response.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=72937
Decision
Yes





 

List of publications

  
Magyarics Z, Szabo A, Pazmandi K, Gopcsa L, Rajnavolgyi E, Bacsi A: Collaboration of TLR and RLH mediated signaling pathways in human primary and leukemic plasmacytoid dendritic cells, J Immunol (submitted for publication), 2011
Hodrea J, Májai G, Doró Z, Zahuczky G, Pap A, Rajnavolgyi É, Fesüs L: The glucocorticoid dexamethasone programs human dendritic cells for enhanced phagocytosis of apoptotic neutrophils with inflammatory response, J Leukoc Biol (submitted for publication), 2011
Fekete T, Szabo A, Beltrame L, Vivar N, Pivarcsi A, Lanyi A, Cavalieri D, Rajnavölgyi E, Rethi B: Early activation of developing monocyte derived dendritic cells triggers both immediate and persisting inhibitory mechanisms leading to aborted cytokine production and non-migratory phenotype, J Immunol (submitted for publication), 2011
Szabo A, Krisztian Bene, Varga R E, Lanyi A, Bence R, Gogolak P, Dezso B, Rajnavolgyi E: Szabo A, Krisztian Bene, Varga R E, Lanyi A, Bence R, Gogolak P, Dezso B, Rajnavolgyi E, Mucosal Immunology (submitted for publication), 2011
Peterfi, Z., Donko, A., Orient, A., Sum, A., Prokai, A., Molnar, B., Vereb, Z., Rajnavolgyi, E., Kovacs, K. J., Muller, V., Szabo, A. J. and Geiszt, M.: Peroxidasin is secreted and incorporated into the extracellular matrix of myofibroblasts and fibrotic kidney, Peterfi, Z., Donko, A., Orient, A., Sum, A., Prokai, A., Molnar, B., Vereb, Z., Rajnavolgyi, E., Kovacs, K. J., Muller, V., Szabo, A. J. and Geiszt, M., 2009
Csillag A., Boldogh I., Pazmandi K., Magyarics Z., Gogolak P., Sur S., Rajnavölgyi E., Bacsi A.: Pollen-Induced Oxidative Stress Influences Both Innate and Adaptive Immune Responses via Altering Dendritic Cell Functions, J Immunol 184(5):2377-2385, 2010, 2010
Petheő GL., Orient A., Baráth M., Kovács I., Réthi B., Lányi Á., Rajki A., Rajnavölgyi É., Geiszt M.: Molecular and Functional Characterization of Hv1 Proton Channel in Human Granulocytes, PLoS ONE, Volume 5, Issue 11, e14081, 2010
Cavalieri D, Rivero D, Beltrame L, Buschow SI, Calura E, Rizzetto L, Gessani S, Gauzzi MC, Reith W, Baur A, Bonaiuti R, Brandizi M, De Filippo C, D'Oro U, Draghici S, Dunand-Sauthier I, Gatti E, Granucci F, Gündel M, Kramer M, Kuka M, Lanyi A, Melief CJ, van Montfoort N, Ostuni R, Pierre P, Popovici R, Rajnavolgyi E, Schierer S, Schuler G, Soumelis V, Splendiani A, Stefanini I, Torcia MG, Zanoni I, Zollinger R, Figdor CG, Austyn JM: DC-ATLAS: a systems biology resource to dissect receptor specific signal transduction in dendritic cells., Immunome Res. 2010 Nov 19;6:10, 2010
Majai G., Gogolák P., Ambrus C., Vereb G., Hodrea J., Fésüs L., Rajnavölgyi É.: PPARg modulated inflammatory response of human dendritic cell subsets to engulfed apoptotic neutrophils, J Leukocyte Biol 88:981-991, 2010
Nakken B, Varga T, Szatmari I, Szeles L, Gyongyosi a, Illarionov PA, Dezso B, Gogolak P, Rajnavolgyi E, Nagy L: PPARgamma-regulated cathepsin D is required for lipid antigen presentation by dendritic cells, The Journal of Immunology (accepted for publication), 2011
Kis-Toth K, Hajdu P, Bacskai I, Papp F, Szanto A, Posta E, Gogolak P, Szilagyi O, Panyi G, Rajnavolgyi E: Voltage-gated sodium channel Nav1.7 maintains the membrane potential and regulates the activation and chemokine-induced migration of a monocyte-derived dendritic cell subset, The Journal of Immunology (under revision), 2011
Toth, B. I., Benko, S., Szollosi, A. G., Kovacs, L., Rajnavolgyi, E. and Biro, T.: Transient receptor potential vanilloid-1 signaling inhibits differentiation and activation of human dendritic cells, FEBS Lett 2009. 583: 1619-1624., 2009
Zsiros, E., Kis-Toth, K., Hajdu, P., Gaspar, R., Bielanska, J., Felipe, A., Rajnavolgyi, E. and Panyi, G.: Developmental switch of the expression of ion channels in human dendritic cells, J Immunol 2009. 183: 4483-4492., 2009



Back »