{{ mc.sd.lang | uppercase }}
γδ T cells in allergy and the cross-talk with obesity and oral tolerance development
Tamara Anna Weinmayer
Karin Hufnagl
Aleksandra Inic-Kanada
Masterarbeit - Veterinärmedizinische Universität Wien - 2022
Die meisten γδ-T-Zellen werden in Epithelgeweben im ganzen Körper gefunden. Sie sind für die Aufrechterhaltung der Homöostase verantwortlich. Bei Allergikern ist die Zahl der γδ-T-Zellen erhöht, was auf eine zusätzliche Rolle bei der Entwicklung von Entzündungen hinweist. Ihre spezifische Rolle bei der Immunantwort bleibt jedoch unklar. Wir untersuchen die Rolle von γδ-T-Zellen bei Allergien in Verbindung mit Fettleibigkeit und der Entwicklung einer Immuntoleranz unter Verwendung eines allergischen Atemwegsentzündungsmodells in C57BL/6-Mäusen. Mit HFD oder STD gefütterte Mäuse wurden sensibilisiert und mit OVA provoziert. Die Analyse zeigte, dass γδ T-Zellen über das gesamte Epithelgewebe der Organe verteilt waren. In der Lunge wurden sie jedoch bevorzugt den nicht-alveolären Regionen zugeordnet. Western Blotting bestätigte die Expression von γδ auf Proteinniveau in allen Behandlungsgruppen von HFD-gefütterten Mäusen in der Lunge. Übergewichtige allergische Mäuse zeigten eine Verringerung der γδ-TCR-mRNA-Expression in der Lunge, während bei schlanken Mäusen die Genexpression signifikant erhöht war. Intranasal behandelte Mäuse hatten den höchsten Anstieg der γδ-T-Zell-Expression bei HFD- und STD-gefütterten Mäusen. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass Fettleibigkeit γδ-T-Zellen in ihrer Funktion negativ beeinflusst. Andererseits erhöht eine Allergie die Anzahl von γδ-T-Zellen, die zu einer allergischen Atemwegsentzündung beitragen könnten. Außerdem waren γδ-T-Zellen in der intranasalen Toleranz erhöht, aber nicht im oralen Toleranzmodell, was darauf hindeutet, dass sie eine Rolle bei der Entwicklung der intranasalen Toleranz spielen könnten. Das Verständnis der Mechanismen, die eine Wechselwirkung zwischen Adipositas, Allergie und Toleranz vermitteln, kann zur Identifizierung neuartiger Behandlungen für Morbiditäten führen, die mit einem westlichen Lebensstil verbunden sind.
Master thesis - University of Veterinary Medicine Vienna - 2022
Background: γδ T cells belong to lymphocytes and participate in immune defense by repairing tissues, recruiting leukocytes, lysing cells, and maintaining tissue homeostasis. However, their function is disrupted in the case of allergies and obesity. Previously we induced immune tolerance to ovalbumin (OVA) in obese and lean mice. Here, we hypothesize that γδ T-cells could play a role in allergy development and immune tolerance, and these processes depend on the used diet.
Methods: Male C57BL/6 mice were fed a high-fat- (HFD) or standard chow diet (STD) for nine weeks, followed by immunization and challenge with OVA. Tolerance was induced orally or intranasally with OVA before sensitization. Lung and gut tissue were taken and used for analysis. The γδ T cell receptor gene expression was determined by RNA isolation, reverse transcription into cDNA, and quantitative polymerase chain reaction (PCR). Hematoxylin and eosin (H&E) and periodic acid-Schiff (PAS) staining were used for histological analysis. Immunohistochemistry was performed to localize γδ T cells in the lung and gut samples. Western Blotting was used to identify γδ TCR proteins extracted from the tissues.
Results: The gene expression of γδ T cell receptor in the lung tissue of allergic obese mice showed a significant reduction of γδ T cells compared to lean mice. In addition, intranasal treatment with OVA increased γδ T cell mRNA in HFD- and STD-fed mice. We observed no significant differences in the gut tissue γδ T cell gene expression levels between the different groups. Immunohistochemistry staining revealed γδ T cell populations in lung and gut tissue of HFD- and STD-fed mice. The Western blot analysis confirmed the expression of γδ at protein levels in all treatment groups of HFD-fed mice in the lung.
Conclusion: In allergic HFD mice, the gene expression level of γδ T cells in the lung was significantly reduced, which might lead to losing their protective potential against allergens. Intranasal treatment showed a significant increase of γδ T cells in the lung compared to the other treatment groups. This finding might indicate that γδ T cells are involved in tolerance development in the intranasal but not in the oral tolerance model. Understanding the mechanisms that mediate a cross-talk between obesity, allergy, and tolerance may lead to the identification of novel treatments for morbidities associated with a Westernized lifestyle.
Englisch
2022
© Alle Rechte vorbehalten