Title (eng)
Mechanisms of zoledronate–induced γδ T-cell activation
Parallel title (deu)
Die Mechanismen der Zoledronat-induzierten γδ T-Zell Aktivierung
Author
Juliana Komuczki
Advisor
Manuela Baccarini
Assessor
Manuela Baccarini
Abstract (deu)
Zoledronat hemmt die Farnesyl Pyrophosphat (FPP) Synthase, ein Schlüsselenzym im Mevalonat-Stoffwechselweg. Dabei kommt es zur Anhäufung von Isopentenyl Pyrophosphat (IPP) und zur Depletion von FPP und Geranylgeranyl Pyrophosphat (GGPP), welche als biochemisch aktivierte Isoprenoide bei der Proteinprenylierung eine wichtige Rolle spielen. Häuft sich das potente Antigen IPP an, wird es von den Vγ9Vδ2 T Zellen mittels ihres T-Zell Rezeptors erkannt und es kommt zu einer verstärkten Aktivierung der Zellen. Frühere Studien belegen, dass nach Zugabe von Zoledronat die Monozyten und CD56+ NK Zellen wichtig im Zusammenhang mit der γδ T-Zell Aktivierung sind. Wir konnten in Zellkulturexperimenten und Durchflusszytometrie-Analysen zeigen, dass die Depletion von GGPP zur Caspase-1 vermittelten Freisetzung der aktiven Form von IL-18 führt. IL-18 führte zur einen höheren Expression des IL-2 Rezeptors (IL-2Rα, CD25). Nach Zugabe von Zoledronat in der Kombination mit IL-2 und GGPP kommt es zu einer frühen Zytokinproduktion, inklusive des γδ T-Zell Chemokine (C-C motif) Liganden 2 (CCL2). Die von Zoledronat vermittelte γδ T-Zell Aktivierung war verzögert, konnte aber durch Zugabe von GGPP beschleunigt werden, da GGPP die Toxizität von Zoledronat aufhebt. IL-18 hatte einen Einfluss auf die γδ T-Zell Differenzierung und führte zu einer höheren Expression von „central memory T cells (TCM)“. Durch exogen verabreichtes IL-18 konnte eine γδ T-Zell-Expansion von reinen γδ T Zellen erreicht werden, sogar bei einer geringen Startpopulation (10^4 γδ T Zellen). Deshalb wirkt IL-18 offensichtlich direkt, ohne dass eine IL-18 vermittelte Wirkung von CD56+ NK Zellen benötigt wird. Unsere Erkenntnisse führen zu einem besseren Verständnis der γδ T-Zell Aktivierung.
Abstract (eng)
Zoledronate inhibits farnesyl pyrophosphate (FPP) synthase, a key enzyme in the mevalonate pathway. Inhibition of the FPP synthase results in upstream accumulation of the antigen IPP and it results in downstream depletion of the isoprenoid pyrophosphates FPP and geranyl geranyl pyrophosphate (GGPP), which are required for protein prenylation. γδ T cells expand due to the accumulation of the potent antigen IPP, which is recognised by the Vγ9Vδ2 T-cell receptor (TCR). Previous studies have indicated that γδ T cells require accessory cells (monocytes and CD56+NK cells) for optimal expansion. In cell culture experiments we demonstrate that the downstream depletion of GGPP results in caspase-1-mediated release of the active form of IL-18, which further induces the upregulation of IL-2 receptor α chain (IL-2Rα, CD25). The upregulation of IL-2Rα is followed by an early cytokine response, which included the production of the γδ T-cell chemokine (C-C motif) ligand 2 (CCL2). We observed a delay in zoledronate-induced γδ T-cell proliferation, which could be skipped by addition of GGPP. Our experiments showed that IL-18 positively influenced γδ T-cell differentiation of central memory T cells (TCM). Additionally, IL-18 induced proliferation of highly purified γδ T cells, even when the starting frequency was very low (10^4 γδ T cells). In highly purified γδ T cells, the γδ T-cell expansion was achieved through supplementation of exogenous IL-18. Therefore in our experiments we demonstrated that IL-18 directly costimulates γδ T cells without the requirement of accessory cells. This contributes to a better understanding of the γδ T-cell activation.
Keywords (eng)
Mevalonate pathwaygammadelta T cellszoledronateinnate immune system
Keywords (deu)
Mevalonat Stoffwechselgammadelta T ZellenZoledronatangeborenes Immunsystem
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1301970
rdau:P60550 (deu)
91 S. : Ill., graph. Darst.
Number of pages
91
Association (deu)
Title (eng)
Mechanisms of zoledronate–induced γδ T-cell activation
Parallel title (deu)
Die Mechanismen der Zoledronat-induzierten γδ T-Zell Aktivierung
Author
Juliana Komuczki
Abstract (deu)
Zoledronat hemmt die Farnesyl Pyrophosphat (FPP) Synthase, ein Schlüsselenzym im Mevalonat-Stoffwechselweg. Dabei kommt es zur Anhäufung von Isopentenyl Pyrophosphat (IPP) und zur Depletion von FPP und Geranylgeranyl Pyrophosphat (GGPP), welche als biochemisch aktivierte Isoprenoide bei der Proteinprenylierung eine wichtige Rolle spielen. Häuft sich das potente Antigen IPP an, wird es von den Vγ9Vδ2 T Zellen mittels ihres T-Zell Rezeptors erkannt und es kommt zu einer verstärkten Aktivierung der Zellen. Frühere Studien belegen, dass nach Zugabe von Zoledronat die Monozyten und CD56+ NK Zellen wichtig im Zusammenhang mit der γδ T-Zell Aktivierung sind. Wir konnten in Zellkulturexperimenten und Durchflusszytometrie-Analysen zeigen, dass die Depletion von GGPP zur Caspase-1 vermittelten Freisetzung der aktiven Form von IL-18 führt. IL-18 führte zur einen höheren Expression des IL-2 Rezeptors (IL-2Rα, CD25). Nach Zugabe von Zoledronat in der Kombination mit IL-2 und GGPP kommt es zu einer frühen Zytokinproduktion, inklusive des γδ T-Zell Chemokine (C-C motif) Liganden 2 (CCL2). Die von Zoledronat vermittelte γδ T-Zell Aktivierung war verzögert, konnte aber durch Zugabe von GGPP beschleunigt werden, da GGPP die Toxizität von Zoledronat aufhebt. IL-18 hatte einen Einfluss auf die γδ T-Zell Differenzierung und führte zu einer höheren Expression von „central memory T cells (TCM)“. Durch exogen verabreichtes IL-18 konnte eine γδ T-Zell-Expansion von reinen γδ T Zellen erreicht werden, sogar bei einer geringen Startpopulation (10^4 γδ T Zellen). Deshalb wirkt IL-18 offensichtlich direkt, ohne dass eine IL-18 vermittelte Wirkung von CD56+ NK Zellen benötigt wird. Unsere Erkenntnisse führen zu einem besseren Verständnis der γδ T-Zell Aktivierung.
Abstract (eng)
Zoledronate inhibits farnesyl pyrophosphate (FPP) synthase, a key enzyme in the mevalonate pathway. Inhibition of the FPP synthase results in upstream accumulation of the antigen IPP and it results in downstream depletion of the isoprenoid pyrophosphates FPP and geranyl geranyl pyrophosphate (GGPP), which are required for protein prenylation. γδ T cells expand due to the accumulation of the potent antigen IPP, which is recognised by the Vγ9Vδ2 T-cell receptor (TCR). Previous studies have indicated that γδ T cells require accessory cells (monocytes and CD56+NK cells) for optimal expansion. In cell culture experiments we demonstrate that the downstream depletion of GGPP results in caspase-1-mediated release of the active form of IL-18, which further induces the upregulation of IL-2 receptor α chain (IL-2Rα, CD25). The upregulation of IL-2Rα is followed by an early cytokine response, which included the production of the γδ T-cell chemokine (C-C motif) ligand 2 (CCL2). We observed a delay in zoledronate-induced γδ T-cell proliferation, which could be skipped by addition of GGPP. Our experiments showed that IL-18 positively influenced γδ T-cell differentiation of central memory T cells (TCM). Additionally, IL-18 induced proliferation of highly purified γδ T cells, even when the starting frequency was very low (10^4 γδ T cells). In highly purified γδ T cells, the γδ T-cell expansion was achieved through supplementation of exogenous IL-18. Therefore in our experiments we demonstrated that IL-18 directly costimulates γδ T cells without the requirement of accessory cells. This contributes to a better understanding of the γδ T-cell activation.
Keywords (eng)
Mevalonate pathwaygammadelta T cellszoledronateinnate immune system
Keywords (deu)
Mevalonat Stoffwechselgammadelta T ZellenZoledronatangeborenes Immunsystem
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1301971
Number of pages
91
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