Mobiele menu

The role of non-endotoxin components of the meningococcus and of mannose binding lectin (MBL) in the pathogenesis of acute meningococcal infections

Projectomschrijving

Producten

Titel: Neisseria meningitidis can induce pro-inflammatory cytokine production via pathways independent from CD14 and toll-like receptor 4.
Auteur: Sprong T, van der Ley P, Steeghs L, Taw WJ, Verver-Janssen TJ, Netea MG, van der Meer JW, van Deuren M.
Magazine: European Cytokine Network
Titel: Macrophage migration inhibitory factor (MIF) in meningococcal septic shock and experimental human endotoxemia.
Auteur: Sprong T, Pickkers P, Geurts-Moespot A, van der Ven-Jongekrijg J, Neeleman C, Knaup M, Leroy D, Calandra T, van der Meer JW, Sweep F, van Deuren M.
Magazine: Shock
Titel: Complement activation and complement-dependent inflammation by Neisseria meningitidis are independent of lipopolysaccharide.
Auteur: Sprong T, Moller AS, Bjerre A, Wedege E, Kierulf P, van der Meer JW, Brandtzaeg P, van Deuren M, Mollnes TE.
Magazine: Infection and Immunity
Titel: Contributions of Neisseria meningitidis LPS and non-LPS to proinflammatory cytokine response.
Auteur: Sprong T, Stikkelbroeck N, van der Ley P, Steeghs L, van Alphen L, Klein N, Netea MG, van der Meer JW, van Deuren M.
Magazine: Journal of Leukocyte Biology
Titel: von Willebrand factor activation, granzyme-B and thrombocytopenia in meningococcal disease.
Auteur: Hollestelle MJ, Sprong T, Bovenschen N, de Mast Q, van der Ven AJ, Joosten LA, Neeleman C, Hyseni A, Lenting PJ, de Groot PG, van Deuren M.
Titel: Mannose binding lectin enhances IL-1beta and IL-10 induction by non-lipopolysaccharide (LPS) components of Neisseria meningitidis.
Auteur: Sprong T, Jack DL, Klein NJ, Turner MW, van der Ley P, Steeghs L, Jacobs L, van der Meer JW, van Deuren M.
Magazine: Cytokine
Titel: Plasma obtained during human endotoxemia increases endothelial albumin permeability in vitro.
Auteur: van Eijk LT, Nooteboom A, Hendriks T, Sprong T, Netea MG, Smits P, van der Hoeven JG, Pickkers P.
Magazine: Shock
Titel: Neisseria meningitidis lipid A mutant LPSs function as LPS antagonists in humans by inhibiting TLR 4-dependent cytokine production.
Auteur: Sprong T, van der Ley P, Abdollahi-Roodsaz S, Joosten L, van der Meer J, Netea M, van Deuren M.
Titel: PCR-restriction fragment length polymorphism method to detect the X/Y polymorphism in the promoter site of the mannose-binding lectin gene.
Auteur: Roelofs RW, Sprong T, de Kok JB, Swinkels DW.
Magazine: Clinical Chemistry
Titel: Deficient alternative complement pathway activation due to factor D deficiency by two novel mutations in the Complement Factor D gene in a family with meningococcal infections.
Auteur: Sprong T, Roos D, Weemaes C, Neeleman C, Geesing CL, Mollnes TE, van Deuren M.
Magazine: Blood
Titel: Pentraxin 3 and C-reactive protein in severe meningococcal disease.
Auteur: Sprong T, Peri G, Neeleman C, Mantovani A, Signorini S, van der Meer JW, van Deuren M.
Magazine: Shock
Titel: Vascular endothelial growth factor is increased during the first 48 hours of human septic shock and correlates with vascular permeability.
Auteur: Pickkers P, Sprong T, Eijk LV, Hoeven HV, Smits P, Deuren MV.
Magazine: Shock
Titel: Human lipoproteins have divergent neutralizing effects on E. coli LPS, N. meningitidis LPS, and complete Gram-negative bacteria.
Auteur: Sprong T, Netea MG, van der Ley P, Verver-Jansen TJ, Jacobs LE, Stalenhoef A, van der Meer JW, van Deuren M.
Magazine: Journal of Lipid Research
Titel: Inhibition of C5a-induced inflammation with preserved C5b-9-mediated bactericidal activity in a human whole blood model of meningococcal sepsis.
Auteur: Sprong T, Brandtzaeg P, Fung M, Pharo AM, Hoiby EA, Michaelsen TE, Aase A, van der Meer JW, van Deuren M, Mollnes TE.
Magazine: Blood
Titel: meningococcal disease
Auteur: Tom Sprong

Verslagen


Eindverslag

Meningokokkenziekte is een ernstige infectieziekte veroorzaakt door de Gram-negatieve duplokok Neisseria meningitidis. Behoudens vroege antibiotische therapie en agressieve intensive care behandeling gericht op het ondersteunen van circulatie en ventilatie zijn er geen therapieën die het beloop van het ziektebeeld positief kunnen beïnvloeden.
De ziekte kent een aantal uitingsvormen. Aan de ene kant van het spectrum is er de meningokokken meningitis, met een lokale ontstekingsreactie en een relatief gunstig beloop; aan de andere kant van het spectrum staat de septische shock veroorzaakt door de meningokok, gekenmerkt door een ernstige gegeneraliseerde ontstekingsreactie waarbij er een hoge kans is op sterfte of ernstige restverschijnselen. De hevige ontstekingsreactie tijdens deze ziekte wordt veroorzaakt door de activatie van het complement en stollingssysteem en de productie van cytokinen, en heeft primair tot doel bacteriegroei te remmen. De ontstekingsreactie leidt echter ook tot ernstige verstoring van de homeostase met hierbij shock en gedissemineerde intravasale stolling (DIS) en daardoor uitval van meerdere organen.
Betere behandeling van de ziekte door beteugeling van de ontstekingsreactie zodanig dat de gunstige effecten van deze reactie intact blijven, vereist meer kennis over wat er precies gebeurt en hoe dit wordt veroorzaakt. Het doel van het onderzoek uitgevoerd in het kader van dit project en beschreven in het proefschrift ‘meningococcal disease’ was meer inzicht te krijgen in de rol van de ontstekingsreactie in de pathofysiologie van meningokokken ziekte. Het proefschrift is onder te verdelen in 4 hoofddelen; allen met een specifieke vraagstellling.
Het eerste deel van het proefschrift geeft antwoord op de vraag of het endotoxine (lipopolysaccharide, LPS) van de meningokok de enige bacteriële factor is die verantwoordelijk is voor de inductie van de ontstekingsreactie. Dit kon in vitro bestudeerd worden door gebruik te maken van genetisch gemodificeerde meningokokken zonder endotoxine in de buitenmembraan.
De tweede vraag die wij ons stelden was hoe het complement systeem wordt geactiveerd tijdens meningokokken septische shock. Hierbij waren we vooral geïnteresseerd waren in de rol van de mannose-bindend lectine (MBL) route van complement activatie, de recent ontdekte derde route voor activatie van het complementsysteem naast de klassieke en alternatieve route. Daarnaast onderzochten we of er manieren zijn om deze complement activatie te remmen.
Als derde werd de rol van een aantal recent ontdekte mediatoren (vascular endothelial growth factor (VEGF), macrophage migration inhibitory factor (MIF) en pentraxine 3 (PTX3)) tijdens meningokokken ziekte bestudeerd.
Als laatste vroegen we ons af of bepaalde genetische factoren in het MBL gen of functionele factoren die cytokine productie bepalen van belang zijn voor beloop en vatbaarheid voor meningokokken ziekte.

Samenvatting van de aanvraag

Fulminant meningococcal sepsis (FMS) is considered the prototypic gram-negative human infection. Much of our knowledge on gram-negative sepsis is based on studies of patients with Neisseria meningitides sepsis. FMS is a frightening disease that can kill mainly healthy young children within 24 hours. It is caused by the overwhelming outgrowth of meningococci in the bloodstream. This leads to release of endotoxin i.e. lipopolysaccharide (LPS) and induces shock via activation of inflammatory mediators like complement-proteins and cytokines, i.e. interleukin-1ß (IL-1ß) and tumour necrosis factor-a (TNFa). So far, all trials with LPS-blocking drugs turned out to be negative and therefore the question is raised whether non-LPS moieties contribute to the pathogenesis more than previously thought. Improvement of therapy for FMS (or other types of Gram-negative sepsis) requires better insight in the mechanisms that permit the outgrowth of bacteria in the bloodstream and processes that lead to activation of inflammatory mediators. This is the principal objective of the present study. More precisely, the first aim of the study is to define to what extent non-LPS components of N. meningitides contribute to the activation of pro-inflammatory mediators. Second, the study aims to unravel the role of Mannose Binding Lectin (MBL) and MBL-polymorphism in the outgrowth of meningococci and the induction of cytokines. The third aim of the study is to determine in patients with meningococcal disease the time course of LPS, MBL and proinflammatory mediators in plasma and bound to blood cells. To achieve these goals the study comprises in-vitro laboratory studies, in-vivo studies with mice and observational studies in patients. The analytical work will be done in the laboratory of General Internal Medicine in Nijmegen by the AGIKO-candidate with analytical support by laboratory technicians. MBL assays are done in co-operation with the Institute of Child Health in London (Prof M Turner). LPS-analysis in patient samples and complement assays will be done in co-operation with the Department of Pediatrics, Ullevâl University, Oslo (Prof P Brandtzaeg). Cell-bound cytokines will be measured in cooperation with Dr Jean-Marc Cavaillon of the Institute Pasteur in Paris. The in-vitro laboratory studies include cytokine production studies with human peripheral blood cells or cell-lines stimulated with various types of meningococcal LPS, complete meningococci and mutant meningococci deficient for LPS or other virulence factors. These mutant strains were constructed for vaccine development purposes by the National Institute of Environmental Health (RIVM). In these experiments the role of serum-proteins like MBL and LPS-binding protein (LBP) and the signalling pathways (via CD 14, TLR2, TLR4) will be assessed. In experiments with mice deficient for these receptors, the disease inducing potency of the various types of LPS and non-LPS will be determined in-vivo. For the patient studies, data and blood samples are obtained from patients admitted to the ICU of the UMC-St. Radboud (± 20 patients yearly). To facilitate the start of the study samples collected during the last 10 years at the ICU in Nijmegen and Oslo are available. Patient samples will be analysed for MBL-plasma-concentrations and MBL-polymorphisms.

Onderwerpen

Kenmerken

Projectnummer:
92003176
Looptijd: 100%
Looptijd: 100 %
2001
2008
Onderdeel van programma:
Projectleider en penvoerder:
Dr. ir. M. van Deuren
Verantwoordelijke organisatie:
Radboudumc