Abstract People with diabetes mellitus have an increased risk for infections, however, there is still a critical gap in precise knowledge about altered immune mechanisms in this disease. Since diabetic INS C94Y transgenic pigs exhibit elevated blood glucose and a stable diabetic phenotype soon after birth, they provide a favourable model to explore functional alterations of immune cells in an early stage of diabetes mellitus in vivo . Hence, we investigated peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of these diabetic pigs compared to non-transgenic wild-type littermates. We found a 5-fold decreased proliferative response of T cells in INS C94Y tg pigs to polyclonal T cell mitogen phytohaemagglutinin (PHA). Using label-free LC-MS/MS, a total of 2,704 proteins were quantified, and distinct changes in protein abundances in CD4 + T cells of early-stage diabetic pigs were detectable. Additionally, we found significant increases in mitochondrial oxygen consumption rate (OCR) and higher basal glycolytic activity in PBMC of diabetic INS C94Y tg pigs, indicating an altered metabolic immune cell phenotype in diabetics. Thus, our study provides new insights into molecular mechanisms of dysregulated immune cells triggered by permanent hyperglycaemia.

Abstract Müller cells are the main macroglial cells of the retina exerting a wealth of functions to maintain retinal homoeostasis. Upon pathological changes in the retina, they become gliotic with both protective and detrimental consequences. Accumulating data also provide evidence for a pivotal role of Müller cells in the pathogenesis of diabetic retinopathy (DR). While microglial cells, the resident immune cells of the retina are considered as main players in inflammatory processes associated with DR, the implication of activated Müller cells in chronic retinal inflammation remains to be elucidated. In order to assess the signaling capacity of Müller cells and their role in retinal inflammation, we performed in-depth proteomic analysis of Müller cell proteomes and secretomes after stimulation with INFγ, TNFα, IL-4, IL-6, IL-10, VEGF, TGFβ1, TGFβ2 and TGFβ3. We used both, primary porcine Müller cells and the human Müller cell line MIO-M1 for our hypothesis generating approach. Our results point towards an intense signaling capacity of Müller cells, which reacted in a highly discriminating manner upon treatment with different cytokines. Stimulation of Müller cells resulted in a primarily pro-inflammatory phenotype with secretion of cytokines and components of the complement system. Furthermore, we observed evidence for mitochondrial dysfunction, implying oxidative stress after treatment with the various cytokines. Finally, both MIO-M1 cells and primary porcine Müller cells showed several characteristics of atypical antigen-presenting cells, as they are capable of inducing MHC class I and MHC class II with co-stimulatory molecules. In line with this, they express proteins associated with formation and maturation of phagosomes. Thus, our findings underline the importance of Müller cell signaling in the inflamed retina, indicating an active role in chronic retinal inflammation underlying the pathogenesis of diabetic retinopathy.

Bovine neonatal pancytopenia (BNP) was a deadly disease transferred by antibodies from 5-10% of cows given a novel BVD vaccine. Disease was lethal in 90% of calves receiving colostrum with BNP antibodies. The cause of BNP is not fully understood to date. We revealed a profound difference in immune capacities between BNP dams and non-responders. Significant differences were detectable in response to in vitro stimulation of peripheral blood derived lymphocytes to several mitogens and IL-2. BNP cows regulated their immune proteomes completely different from controls with other immune response master regulators. Since we detected this response pattern also in 22% of cows that were never vaccinated at all, this immune deviant (ID) phenotype is still present in cattle and probably inherited. Immune response pattern of these cows was stable over an observation period of 38 months. Importantly, ID have a significant increased prevalence of mastitis underscoring the clinical importance.

ABSTRACT The GTP-binding protein septin 7 is involved in various cellular processes, including cytoskeleton organization, migration and the regulation of cell shape. Septin 7 function in lymphocytes, however, is poorly characterized. Since the intracellular signaling role of septin 7 is dependent on its interaction network, interaction proteomics was applied to attain novel knowledge about septin 7 function in hematopoietic cells. Our previous finding of decreased septin 7 expression in blood-derived lymphocytes in ERU, a spontaneous animal model for autoimmune uveitis in man, extended the role of septin 7 to a potential key player in autoimmunity. Here, we revealed novel insights into septin 7 function by identification of DOCK8 as an interaction partner in primary blood-derived lymphocytes. Since DOCK8 is associated with important immune functions, our finding of significantly decreased DOCK8 expression and altered DOCK8 interaction network in ERU might explain changes in immune response and shows the contribution of DOCK8 in pathomechanisms of spontaneous autoimmune diseases. Moreover, our analyses revealed insights in DOCK8 function, by identifying the signal transducer ILK as a DOCK8 interactor in lymphocytes. Our finding of the enhanced enrichment of ILK in ERU cases indicates a deviant influence of DOCK8 on inter- and intracellular signaling in autoimmune disease.

Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) is a pathogen causing paratuberculosis in cattle and small ruminants. During the long asymptomatic subclinical stage, high numbers of MAP are excreted and can be transmitted to food, where they survive many of the standard techniques of food decontamination. If these MAP are harmful to the consumers is currently under debate. In general, there is a lack of information regarding interaction of the hosts immune system with MAP.In this study, we tested the interaction of peripheral blood lymphocytes (PBL) from cattle with MAP in their exoproteomes/secretomes. Because in other mycobacterial infections, the immune phenotype correlates with susceptibility, we additionally tested the interaction of MAP with recently detected immune deviant cows.In PBL, different biological pathways were enhanced in response to MAP dependent on the immune phenotype of the host. PBL of control cows activated members of cell activation and chemotaxis of leukocytes pathway as well as IL-12 mediated signaling. In contrast, in ID cows CNOT1 was detected as highly abundant protein, pointing to a different immune response, which could be favorable for MAP. Additionally, MAP reacted different to the hosts. Their exoproteomes differed in either GroEL1 or DnaK abundance, depending on the interacting immune response.These findings point to an interdependent, tightly regulated response of MAP and the immune system.* CCR4 : CCR4-NOT transcription complex, subunit 1 FASP : Filter-aided sample preparation ID : Immune deviant IL-12 : Interleukin 12 HEYM : Herrold’s egg yolk agar MAP : Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis MTB : Mycobacterium tuberculosis PBL : Peripheral blood derived lymphocytes PBS : Phosphate buffered saline

Special attention is given to cow's milk and its variants, with ongoing discussions about health-related impacts primarily focusing on the A1 variant in contrast to the A2 variant. The difference between these variants lies in a single amino acid alteration at position 67 of β-casein. This alteration is presumed to make the A1 variant more susceptible to enzymatic breakdown during milk digestion, leading to an increased release of the peptide β-casomorphin-7 (BCM-7). BCM-7 is hypothesized to interact with µ-opioid receptors on immune cells in humans. Although BCM-7 has demonstrated both immunosuppressive and inflammatory effects, its direct impact on the immune system remains unclear. Thus, we examined the influence of A1 and A2 milk on Concanavalin A (ConA)-stimulated human peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), as well as the effect of experimentally digested A1 and A2 milk, containing different amounts of free BCM-7 from β-casein cleavage. Additionally, we evaluated the effects of pure BCM-7 on the proliferation of ConA-stimulated PBMCs and purified CD4