Bachelor thesis - University of Veterinary Medicine Vienna - 2022

In Crohn's disease, an inflammatory bowel disease, continuous inflammation of the gut leads to a damaged intestinal barrier. As a result, more commensal bacteria can break through this barrier and sustain or aggravate the inflammatory response. This chronic and unphysiological exposure of the adaptive immune system to commensal bacteria can lead to a pathological B cell receptor (BCR) class switch in B cells from Immunoglobulin A (IgA), which naturally occurs at mucosal surfaces, to Immunoglobulin G (IgG), which naturally results in the development of plasma cells and thus, formation of soluble antibodies towards commensals. Moreover, whether IgG binding affects disease severity, and potentially sustains inflammation, is insufficiently understood. As B cells are the precursors to plasma cells, and receptor rearrangement results in antigen-specific immunoglobulins, further characterization of this population can provide valuable information in the initiation of the pathological antibody response. In brief, after activation of the naïve B cell through an antigen specific to their BCR, B cells maturate and differentiate in germinal centers, which are usually located in secondary lymphatic tissue. Within this thesis, the aim was to further characterise potential changes in size and quantity of germinal centers in mesenteric lymph nodes draining diseased intestinal segments of patients with Crohn´s disease, and compare them to germinal centers from lymph nodes draining unaffected intestinal segments by immunohistochemistry. For the quantification and measurement of these germinal centers within mesenteric lymph nodes, we utilized purified anti-human CD19 antibody (BD Pharmigen) staining. 10 slides of each healthy and diseased paraffin-embedded mesenteric lymph nodes of Crohn’s disease patients were stained and statistically analysed. Using this approach, we could demonstrate that germinal centers within inflamed mesenteric lymph nodes are not increased in number, but in size compared to uninflamed lymph nodes. Furthermore, in order to identify a possible difference in the relative frequency of bound IgG and IgA on commensal bacteria, microbial flow cytometry has been established and tested with samples of patients with IBD (n=15) and healthy controls (n=4). As no significant results from flow cytometry were obtained, due to various limiting factor, especially the low number of healthy controls, further experiments are necessary. Overall, the project has, and is going to, tackle the question of antibody responses in Crohn´s disease and will contribute to a better understanding of this inflammatory bowel disease.

Bachelorarbeit - Veterinärmedizinische Universität Wien - 2022

Bei Morbus Crohn, einer chronisch entzündlichen Darmerkrankung, führt die chronische Entzündung des Darms zu einer Schädigung der Darmbarriere. Infolgedessen können mehr kommensale Bakterien diese Barriere durchdringen und die Entzündungsreaktion aufrechterhalten oder verstärken. Diese chronische und unphysiologische Exposition des adaptiven Immunsystems gegenüber kommensalen Bakterien kann zu einem pathologischen Wechsel der B-Zell-Rezeptorklasse (BCR) in den B-Zellen von Immunglobulin A (IgA), das natürlicherweise an den Schleimhautoberflächen vorkommt, zu Immunglobulin G (IgG) führen, was wiederum die Bildung von Plasmazellen und damit die Sezernierung von Antikörpern gegen Kommensalen zur Folge hat. Darüber hinaus ist nur unzureichend geklärt, ob die IgG-Bindung den Schweregrad der Erkrankung beeinflusst und die Entzündung möglicherweise aufrechterhält. Da B-Zellen die Vorläufer der Plasmazellen sind und eine Rezeptorumlagerung zu antigenspezifischen Immunglobulinen führt, kann eine weitere Charakterisierung dieser Population wertvolle Informationen über die Auslösung der pathologischen Antikörperreaktion liefern. Kurz gesagt, nach der Aktivierung der naiven B-Zelle durch ein für ihren BCR spezifisches Antigen reifen die B-Zellen aus und differenzieren sich in Keimzentren, die sich in der Regel im sekundären lymphatischen Gewebe befinden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden mögliche Veränderungen in Größe und Anzahl der Keimzentren von entzündeten und gesunden mesenterialen Lymphknoten von Morbus Crohn Patienten mittels Immunhistochemie näher charakterisiert. Für die Quantifizierung und Messung dieser Keimzentren in den mesenterialen Lymphknoten verwendeten wir eine Färbung mit einem anti-humanen CD19-Antikörper (BD Pharmigen). Jeweils 10 Schnitte gesunder und entzündeter paraffineingebetteter mesenterialer Lymphknoten von Morbus Crohn Patienten wurden angefärbt und statistisch ausgewertet. Mit diesem Ansatz konnten wir zeigen, dass die Keimzentren in entzündeten mesenterialen Lymphknoten nicht in ihrer Anzahl, sondern in ihrer Größe im Vergleich zu nicht entzündeten Lymphknoten erhöht sind. Um einen möglichen Unterschied in der relativen Häufigkeit von gebundenem IgG und IgA auf kommensalen Bakterien zu identifizieren, wurde außerdem eine durchflusszytometrische Analyse etabliert und mit Proben von Patienten mit chronisch entzündlicher Darmerkrankung (n=15) und gesunden Kontrollpersonen (n=4) getestet. Da die Durchflusszytometrie möglicherweise aufgrund verschiedener einschränkender Faktoren, vor allem die geringe Anzahl an gesunden Kotrollpersonen, keine signifikanten Ergebnisse lieferte, sind weitere Experimente erforderlich. Zusammenfassend hat sich das Projekt mit Antikörperreaktionen bei Morbus Crohn befasst und versucht zu einem besseren Verständnis dieser entzündlichen Darmerkrankung beizutragen.

42 Blätter