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Title
Molecular allergology : studies on allergen-enterocyte interaction, sensitization and effector mechanisms / submitted by Philipp Starkl
AuthorStarkl, Philipp
CensorJensen-Jarolim, Erika ; Untersmayr-Elsenhuber, Eva
Published2010
Description160 S. : Ill., graph. Darst.
Institutional NoteWien, Med. Univ., Diss., 2010
Annotation
Zsfassung in dt. Sprache
Bibliographic Source
Auch erschienen in: PLoS One. 2010 Feb 2;5(2):e9023. / URL: http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0009023
LanguageEnglish
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)Allergie / Nahrungsmittelallergie / Erdnuss / Ara h 2 / intestinales Epithelium / Mastzelle / Östrogen / Hormon / Fc[epsilon]R1 / IgE
Keywords (EN)Allergy / food allergy / peanut / Ara h 2 / intestinal epithelium / mast cell / estrogen / hormone / Fc[epsilon]R1 / IgE
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-3894 Persistent Identifier (URN)
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Molecular allergology [11.85 mb]
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Abstract (German)

Die Zahl an Allergikern wird weltweit stetig größer und auch allergische Reaktionen gegen Nahrungsmittel werden vor allem in Industrieländern immer häufiger. Trotz intensiver Forschung sind viele grundlegende Mechanismen der Sensibilisierung gegen Nahrungsmittelproteine weitgehend unklar. Im ersten Kapitel dieser Doktorarbeit untersuchten wir mögliche Faktoren, die zur allergischen Sensibilisierung gegen Nahrungsmittelproteine beitragen könnten. Im Zuge dieser Studien konnten wir zeigen, dass Erhitzen des Erdnussallergens Ara h 2 dessen Bindung an humane Intestinalzellen signifikant erhöht. Die anschließenden Analysen zeigten, dass die Hitzebehandlung die räumliche Struktur des Proteins anhaltend verändert, vermehrte Protein-Aggregierung verursacht und in einem Mausmodell für Nahrungsmittelallergie zu einer stärkeren Immunantwort führt. Weiters entdeckten wir, dass humane intestinale Epithelzellen auf Inkubation mit dem Erdnussallergen mit veränderter Genexpression reagieren können. Die Wahrscheinlichkeit einer allergischen Erkrankung nach der Pupertät ist für Frauen größer als für Männer. Im zweiten Dissertationskapitel untersuchten wir daher den Einfluss des weiblichen Geschlechtshormons Östrogen auf die Aktivierung von Mastzellen. Unsere Experimente zeigten dass Östrogen keinen Einfluss auf die Degranulierung von Mastzellen hat, dafür aber anscheinend auf die Synthese und Ausschüttung von Zytokinen. Für das dritte Dissertationskapitel wollten wir ursprünglich die Anwesenheit von Zellen mit dem hoch-affinen IgE Rezeptor, Fc[epsilon]RI, in verschiedenen Erkrankungen des Gastrointestinaltraktes untersuchen.

Dabei bemerkten wir, dass dieser Rezeptor auch im intestinalen Epithelium exprimiert ist. Im Rahmen der Studie konnten wir mittels immunohistologischer Analysen erstmals die Expression von Fc[epsilon]RI in Enterozyten in verschiedenen Krankheitsbildern nachweisen.

Abstract (English)

The numbers of allergic patients are worldwide on the rise. Also food related hypersensitivity reactions are spreading in industrialized countries. Despite intensive research efforts, mechanisms which could support sensitization against food still remain unclear. In chapter 1 of this PhD thesis, we concentrated on factors which may contribute to specific sensitization against food proteins in the gastrointestinal tract. These studies showed that heat processing of the peanut allergen Ara h 2 significantly increases the binding of the allergen to intestinal epithelial cells. Structural investigations revealed that heating induces permanent changes in the tertiary structure of Ara h 2, increased oligomer formation and enhanced immunogenic potential in vivo in a oral food allergy mouse model. We furthermore discovered that enterocytes may respond to allergen incubation with altered expression of genes involved in different immune response associated signalling pathways. Epidemiological studies revealed a gender bias of allergic patients towards females after puberty. In thesis chapter 2, we investigated the impact of the female sex hormone estrogen on mast cell activation. Our experiments showed that estrogen does not influence mast cell degranulation but seems to increase cytokine production. Originally intending to investigate the presence of immune cells expressing the high affinity IgE receptor, Fc[epsilon]RI, in different gastrointestinal diseases, we report in thesis chapter 3 the presence of the receptor in the human intestinal epithelium. We performed immunohistologic analyses and observed the expression of Fc[epsilon]RI in enterocytes associated with gastrointestinal diseases.