Charakterisierung der Oberflächenglykosylierung von equinen Neutrophilen und Analyse von Veränderungen bei der equinen rezidivierenden Uveitis

Sprenzel, Carolin (2026): Charakterisierung der Oberflächenglykosylierung von equinen Neutrophilen und Analyse von Veränderungen bei der equinen rezidivierenden Uveitis. Dissertation, LMU München: Tierärztliche Fakultät

Abstract

In der equinen rezidivierenden Uveitis (ERU) zeigt sich immer wieder, dass in dieser T-zell-mediierten Erkrankung auch Neutrophile maßgeblich beteiligt sind, da Neutrophile in der ERU das Auge infiltrieren und in der Peripherie in einem präaktiveren Zustand vorliegen. Die genauen Mechanismen, mit denen die Neutrophilen zur Pathogenese der ERU beitragen, konnten allerdings noch nicht entschlüsselt werden. Da Neutrophile als Ersthelfer bei einer Entzündungsreaktion agieren, können durch die Erforschung der Neutrophilen wichtige Einblicke in die Pathogenese von inflammatorischen Erkrankungen gegeben werden. Gerade, weil inzwischen deutlich geworden ist, dass Neutrophile neben ihren klassischen Abwehrfunktionen auch eine Vielzahl an immunmodulatorische Aufgaben übernehmen, die das angeborene und das adaptive Immunsystem steuern, ist es wichtig, diese heterogene Zellpopulation unter physiologischen wie pathologischen Bedingungen im Körper näher zu erforschen. Über die Funktion der Neutrophilen kann auch ihre Glykosylierung Aufschluss geben, die beispielsweise als Erkennungsmarker auf der Zelloberfläche dient und dadurch wichtige inflammatorische Prozesse wie die Zelladhäsion und -migration steuert. Das Ziel dieser Studie war es, die Oberflächenglykosylierung der Neutrophilen im gesunden Pferd zu charakterisieren. Darüber hinaus sollte im Vergleich mit der Oberflächenglykosyierung von Neutrophilen aus an ERU erkrankten Pferden mögliche Unterschiede der Oberflächenglykosylierung festgestellt werden. Ferner sollten festgestellte Unterschiede durch weiterführende Untersuchungen näher bestimmt werden. Zur Detektion von Glykanstrukturen auf der Oberfläche von Neutrophilen gesunder und an ERU erkrankter Pferde wurden insgesamt 35 Pflanzenlektine verwendet. Durch ihre unterschiedlichen Bindungsspezifitäten erlaubten sie den Nachweis verschiedener Glykane auf der Zelloberfläche. Dabei konnten folgende Glykane auf der Oberfläche von equinen Neutrophilen nachgewiesen werden: Typ 2 LacNAc-, terminale α- und β-Galatose- als auch GalNAc-, α-Fukose-, Core Fukose-, Core 1, 2 und 3 O-Glykan-, α2,3 sialylierte O Glykan-, α2,6 sialylierte LacNAc-, β1,6-verzweigte und biantennäre N-Glykan- sowie interne α1,3-Glukosyl- und -Mannosylstrukturen und reduzierende terminale α1,3- und α1,6-Glucosylstrukturen. Im Vergleich zu den Neutrophilen von gesunden Pferden, zeigten ERU-Neutrophile zwei signifikant unterschiedliche Glykosylierungen der Neutrophilenoberfläche. Dabei handelte es sich um eine signifikant verringerte Abundanz von internen α1,3- Glukosyl- und -Mannosylstrukturen und reduzierende terminale α1,3- und α1,6 Glucosylstrukturen auf ERU-Neutrophilen, nachgewiesen durch die Bindung von BanLec und eine signifikant erhöhte Abundanz von Core 1 und Core 3 O-Glykanen, nachgewiesen durch die Bindung von JAC. Die Bindung von JAC an die Neutrophilenoberfläche konnte durch eine 20%ige Galaktoselösung hochgradig reduziert werden, wodurch nochmals ein Nachweis erbracht wurde, dass JAC spezifisch an Galaktose-haltige O-Glykane bindet. Um die höher abundante O-Glykosylierung, die durch JAC detektiert wurde, einem spezifischen Glykoprotein zuordnen zu können, wurde über eine JAC-Präzipitation ein unbekanntes Protein mit einem molekularen Gewicht von 94,5 kDA ermittelt. Basierend darauf wurde ein molekulares Gewicht von 90 – 100 kDa, eine Lokalisation auf der Zelloberfläche, eine Abundanzunterschied von 1,1 bis 2,2 zwischen Kontrolle und ERU, eine Detektion in allen Proben sowie eine berechnete O-Glykosylierung als Filterkriterien für die Analyse einer Proteomik von Neutrophilen gesunder und an ERU erkrankter Pferde verwendet. Mittels dieses indirekten Ansatzes wurden CDCP1 und ITGB2 als mögliche Ursachen für die verstärkte JAC-Bindung an Neutrophile von an ERU erkrankten Pferden identifiziert. Dabei sollte berücksichtigt werden, dass die JAC gebundene O-Glykosylierung auch unabhängig von einem Glykoprotein auf der Neutrophilenoberfläche präsentiert werden kann. Als weiterer Nachweis, dass JAC an ein O-glykosyliertes Protein bindet, konnte gezeigt werden, dass ITGB2 auf der equinen Neutrophilenoberfläche mit JAC kolokalisiert ist und in höher Abundanz vorlag, was im Einklang mit unseren vorherigen Ergebnissen steht. Abschließend lässt sich festhalten, dass mit dieser Arbeit erstmals die Oberflächenglykosylierung Neutrophiler von gesunden Pferden charakterisiert wurde. Des Weiteren wurden im Vergleich mit Neutrophilen von an ERU erkrankten Pferden aberrante Glykosylierungsmuster aufgedeckt. Durch diese neuen Erkenntnisse über die Oberflächenglykosylierung von Neutrophilen aus gesunden und an ERU erkrankten Pferden ist ein wichtiges Fundament für weiterführende Untersuchungen in der Erforschung der Funktion der Neutrophilen sowie der ERU geschaffen worden.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Themengebiete: 500 Naturwissenschaften und Mathematik ; 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 590 Tiere (Zoologie)
• Fakultäten: Tierärztliche Fakultät
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 7. Februar 2026
• 1. Bericht­erstatter:in: Deeg, Cornelia