Productie en analyse van glyco-varianten van Der p 1 die de immuunrespons onderdrukken in Astma

  • Naam promovendus: Dr J.J. Garcia-Vallejo
  • Instituut Universiteit: Stichting Vu studenten anatomie project

In dit project stellen wij voor de verandering van de glycosylering van het allergeen Der p 1, de meest voorkomende huisstofmijt in de westerse wereld, zodanig te veranderen dat de herkenning door EC en DC verandert. Wij verwachten dat door een veranderde binding aan CLR herprogrammering van de pathogene Th2 cellen differentiatie naar een anergische of suppressor fenotype kan worden bewerkstelligd. Naast het genereren van een potentieel therapeuticum, zal dit project bijdragen om onze kennis omtrent luchtweg EC en DC biologie te verbreden, waarbij zij immuun responsen tegen allergenen kunnen reguleren.

Asthma is een Thelper2 (Th2) gemedieerde ziekte die wordt gekarakteriseerd door chronische onsteking van de luchtwegen en overgevoeligheid voor allergenen. Een verstoorde balans tussen Th1 en Th2 effector cellen kan ten grondslag liggen aan de voortschrijdende pathogenese van chronische allergische asthma. Dendritische cellen (DC) zijn professionele antigeen presenterende cellen die fragmenten van pathogenen in de luchtwegen kunnen opnemen en presenteren aan T cellen aanwezig in drainerende lymfeklieren. DC spelen een belangrijke rol bij het bepalen van het type effector T cel dat na herkenning van een pathogeen wordt geïnduceerd. Hoewel de inductie van een immuunreactie nauwkeurig wordt gereguleerd, wordt deze ook beïnvloed door pathogenen; een vergelijkbare inductie van ongewenste immuunreacties wordt gezien bij het onstaan van asthma. In dit geval wordt de immuunreactie echter in een ongewenste richting gestuurd door allergenen.

Epitheel cellen (EC) en DC van de luchtwegen brengen verschillende receptoren tot expressie waarmee ze pathogenen herkennen, zoals Toll like receptoren (TLRs) en C-type lectines (CLR). Er zijn steeds sterkere aanwijzingen dat specifieke glycanen (suikers) die binden aan CLR de signalerings activiteiten van TLR kunnen moduleren, en daarmee de polarisatie van T cellen beïnvloeden. Ons voorwerk laat zien dat binding van bepaalde geglycosyleerde antigenen aan CLR, TLR gemedieerde productie van anti-inflammatoire cytokines induceert en leidt tot de inductie van anerge en tolerogene T cellen. In dit project stellen wij voor de verandering van de glycosylering van het allergeen Der p 1, de meest voorkomende huisstofmijt in de westerse wereld, zodanig te veranderen dat de herkenning door EC en DC verandert. Wij verwachten dat door een veranderde binding aan CLR herprogrammering van de pathogene Th2 cellen differentiatie naar een anergische of suppressor fenotype kan worden bewerkstelligd. Hiertoe zullen wij een bibliotheek van recombinante Der p 1 glycovarianten genereren die getest worden in verschillende immunologische assays, die uiteindelijk de meest tolerogene variant identificeren. Naast het genereren van een potentieel therapeuticum, zal dit project bijdragen om onze kennis omtrent luchtweg EC en DC biologie te verbreden, waarbij zij immuun responsen tegen allergenen kunnen reguleren.

De onderzoeksgroepen die bij dit project betrokken zijn, zijn internationaal competitief en hebben bijgedragen aan uitstekende publicaties in de afgelopen tijd. Dit project is een nieuw innovatieve uitdaging in het onderzoeksgebied van Asthma, gebruik makend van de unieke expertise van twee toonaangevende onderzoeksgroepen in de disciplines Immunologie, Glycobiologie en Longziekten.

Abstract

Allergic asthma is a T helper 2 (Th2)-mediated disorder that is characterized by chronic airway inflammation and airway hyper-responsiveness to allergens. An imbalance between Th1 and Th2 effector cells has been suggested to drive the onset and sustained pathogenesis of chronic allergic asthma. Dendritic cells (DC) are professional antigen presenting cells that are essential in pathogen capture in the airways and presentation of pathogen fragments as antigens to activate naïve T cells in lymphoid tissues. DC control the outcome of the immune responses against specific pathogens by dictating the class of effector T cell that is induced. Although tightly regulated, the induction of immune responses is susceptible to manipulation by pathogens and a similar modulation towards an inappropriate Th2 immune response is seen in allergic asthma. In this case, however, allergens and not pathogens are responsible for redirecting the immune response away from the useful result.

Airway epithelial cells (EC) and DC express various pathogen recognition receptors that enable their productive interaction with pathogens, such as Toll-like receptors (TLRs) and C-type lectins (CLR). Evidence is accumulating that highlights that signaling crosstalk amongst both class of receptors have critical repercussions in the polarization of T cell responses. Our preliminary results demonstrate that targeting CLR by specific glycans and TLR on DC results in the production of anti-inflammatory cytokines and the generation of anergic and regulatory T cells. We propose that by modifying the glycosylation of the allergen Der p 1 from the prevalent house dust mite in the Western world, Dermatophagoides pteronyssinus, we will change the form of recognition by EC and DC. We expect that the signaling induced in this way will promote the re-programming of pathogenic antigen-specific Th2 cells to an anergic or suppressor phenotype. To this purpose we will generate a large library of recombinant Der p 1 glycovariants that will be tested in set of immunological assays aimed at the identification of molecules with in vitro tolerogenic potential. Besides the generation of potential therapeutic agents, this project will also contribute to the understanding of airway EC and DC biology and the interaction of both cell types in the regulation of immune responses.

The groups involved in this application have a recognized international prestige in their respective fields and have contributed with outstanding publications in the last years. This project undertakes a novel approach in Asthma research, combining the unique experience of two leading groups in the fields of Immunology, Glycobiology, and Pulmonology.

  • Bedrag:
    -240.841,00
  • Looptijd:
    3 jaar,
  • Soort subsidie:
    Research Project
  • Andere aanvragers/partners:
    prof Dr Y. van Kooyk
    Dr I.H. Heijink
  • Projectnummer:
    3.2.10.040