Die Regulation der Induktion von Interferon-alpha Subtypen während einer HIV-Infektion
Eine Infektion mit dem humanen Immundefizienz-Virus (HIV) wird in Zellen über diverse Mustererkennungsrezeptoren (PRR) identifiziert. In der Folge werden Signalwege eingeleitet, welche die Induktion von Interferonen (IFN) induzieren und entsprechend Immunantworten regulieren und modulieren können. Derzeit ist jedoch noch nicht bekannt, welche IFN-Subtypen durch welche Signalwege nach Erkennung von HIV induziert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde untersucht, wie sich die Expressionsmuster von IFN-alpha- (IFNa) Subtypen und IFN-beta (IFNb) nach Aktivierung unterschiedlicher Signalkaskaden unterscheiden, um dadurch indirekt die Sensoren zu bestimmen, die für die Erkennung von HIV eine bedeutende Rolle spielen. Zur Messung der IFN-Induktion wurden THP-1-Zellen und Primärzellen mit PRR-Liganden stimuliert. Anschließend wurde die IFN-Induktion in diesen Zellen analysiert und die induzierten IFNA-Subtypen nach Ligandenstimulation und HIV-Infektion gemessen. Die Ergebnisse zeigten, dass nach Stimulation mit 2‘3‘-zyklischem Guanosinmonophosphat-Adenosinmonophosphat (2‘3‘-cGAMP), welches den Stimulator von Interferon-Genen (STING) Signalweg aktiviert, und Polyinosin-Polycytidsäure (Poly(I:C)), welches den Toll-Like-Rezeptor 3 (TLR3) und Melanom-Differenzierungs-Antigen 5 (MDA5) Signalweg aktiviert, eine starke Typ-I-IFN-Antwort induziert wurde, die vor allem früh (4-24 Stunden) sichtbar war. Die Induktion von IFNA-Subtypen nach Stimulation mit Poly(I:C) resultierte in einer starken und vielfältigen IFN-Antwort, wobei insbesondere IFNA1 und IFNA14 signifikant induziert wurden. Eine Infektion mit HIV führte zu einer sehr geringen Induktion von IFNA und IFNB. Die Ergebnisse lassen die Schlussfolgerung zu, dass die IFN-Induktion stark vom Zelltyp, dem Liganden und der Stimulationsdauer abhängt und zudem HIV die IFN-Produktion hemmt.
An infection with the human immunodeficiency virus (HIV) of a target cell is identified through pattern recognition receptors (PRR), which initiate signalling pathways that induce interferons (IFN) and stimulate an immune response. Nevertheless, it remains unknown which specific IFN subtypes are induced by single HIV sensing pathways. This study aims to ascertain the contribution of the different HIV sensing pathways to the overall IFNa subtype and IFNb response. To measure IFN induction, THP-1 cells and primary cells were stimulated with PRR ligands. IFN induction was then analysed in these cells and the induced IFNA subtypes were measured after ligand stimulation and HIV infection. The results demonstrated that following stimulation with 2’3’-cyclic guanosine monophosphate-adenosine monophosphate (2’3’-cGAMP) which activates the stimulator of interferon genes (STING) signalling pathway and polyinosinic-polycytidylic acid (Poly(I:C)) which activates the Toll-Like Receptor 3 (TLR3) and Melanoma Differentiation Antigen 5 (MDA5) signalling pathway, induced a strong type I IFN response that was mainly visible early (4-24 hours). The induction of IFNA subtypes after stimulation with Poly(I:C) resulted in a more robust and diverse IFN response, with a significant induction of IFNA1 and IFNA14. In response to HIV infection, the cells exhibited a low induction of IFNA and IFNB.