Amerikanische Gesellschaft für Hirudotherapie

Synthetic Oligodeoxynucleotide CpG Motifs Activate Human Complement through Their Backbone Structure and Induce Complement-Dependent Cytokine Release

Research article published in Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950) (2022)

Zuletzt aktualisiert: 18. Juni 2026Geprüft von: ASH Editorial Board
Forschungsartikel – EvidenzreviewArtikelreferenz
Evidence: Research reportArzneimittelentwicklungde Boer E et al. · Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950), 2022

Abstract

Bacterial and mitochondrial DNA, sharing an evolutionary origin, act as danger-associated molecular patterns in infectious and sterile inflammation. They both contain immunomodulatory CpG motifs. Interactions between CpG motifs and the complement system are sparsely described, and mechanisms of complement activation by CpG remain unclear. Lepirudin-anticoagulated human whole blood and plasma were incubated with increasing concentrations of three classes of synthetic CpGs: CpG-A, -B, and -C oligodeoxynucleotides and their GpC sequence controls. Complement activation products were analyzed by immunoassays. Cytokine levels were determined via 27-plex beads-based immunoassay, and CpG interactions with individual complement proteins were evaluated using magnetic beads coated with CpG-B. In whole blood and plasma, CpG-B and CpG-C (p < 0.05 for both), but not CpG-A (p > 0.8 for all), led to time- and dose-dependent increase of soluble C5b-9, the alternative complement convertase C3bBbP, and the C3 cleavage product C3bc. GpC-A, -B, and -C changed soluble fluid-phase C5b-9, C3bBbP, and C3bc to the same extent as CpG-A, -B, and -C, indicating a DNA backbone-dependent effect. Dose-dependent CpG-B binding was found to C1q (r = 0.83; p = 0.006) and factor H (r = 0.93; p < 0.001). The stimulatory complement effect was partly preserved in C2-deficient plasma and completely preserved in MASP-2-deficient serum. CpG-B increased levels of IL-1β, IL-2, IL-6, IL-8, MCP-1, and TNF in whole blood, which were completely abolished by inhibition of C5 and C5aR1 (p < 0.05 for all). In conclusion, synthetic analogs of bacterial and mitochondrial DNA activate the complement system via the DNA backbone. We suggest that CpG-B interacts directly with classical and alternative pathway components, resulting in complement-C5aR1-dependent cytokine release.

Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.

Publication typeJournal ArticleResearch Support, Non-U.S. Gov't
Indexed MeSH termsHumansComplement ActivationComplement C1qComplement Factor HComplement Membrane Attack ComplexComplement System ProteinsCytokinesDNA, MitochondrialInterleukin-2Interleukin-6Interleukin-8Mannose-Binding Protein-Associated Serine Proteases

Zusammenfassung

Bacterial and mitochondrial DNA, sharing an evolutionary origin, act as danger-associated molecular patterns in infectious and sterile inflammation.

Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist

Diese Studie untersuchte, ob synthetische CpG-Oligodesoxynukleotide (Analoga bakterieller und mitochondrialer DNA) das Komplementsystem aktivieren, wobei Lepirudin-antikoaguliertes menschliches Vollblut und Plasma verwendet wurde, das mit CpG-A-, -B- und -C-Oligodesoxynukleotiden sowie deren GpC-Kontrollen inkubiert wurde. CpG-B und CpG-C lösten zeit- und dosisabhängige Anstiege von löslichem C5b-9, C3bBbP und C3bc über einen DNA-Gerüst-abhängigen Mechanismus aus; CpG-B band C1q und Faktor H dosisabhängig und induzierte Komplement-C5aR1-abhängige Zytokinfreisetzung (IL-1β, IL-2, IL-6, IL-8, MCP-1, TNF). Die ASH-Relevanz ist indirekt: Lepirudin (ein rekombinantes Hirudin) war das im Blut- und Plasmamodell verwendete Antikoagulans, jedoch sind keine Blutegel, keine Blutegeltherapie und keine Bestandteile des Blutegelsekretoms beteiligt. Die Studie konzentriert sich auf angeborene Immunantworten auf DNA-Motive, und Lepirudin diente lediglich als Antikoagulans im experimentellen Aufbau.

Zitation

Synthetic Oligodeoxynucleotide CpG Motifs Activate Human Complement through Their Backbone Structure and Induce Complement-Dependent Cytokine Release

de Boer E et al. · Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950), 2022

Verwandter klinischer Kontext

Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 27, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026

Diese Website stellt Bildungsinformationen bereit und ist weder eine medizinische Beratung noch eine Diagnose oder Behandlungsempfehlung. Die medizinische Blutegeltherapie ist mit klinisch relevanten Risiken verbunden und sollte ausschließlich von qualifizierten Klinikerinnen und Klinikern unter institutionell genehmigten Protokollen durchgeführt werden. Die FDA-510(k)-Freigabe für medizinische Blutegel ist auf bestimmte Indikationen beschränkt; experimentelle und Off-Label-Diskussionen werden entsprechend gekennzeichnet. Für patientenspezifische Beratung wenden Sie sich an eine qualifizierte Gesundheitsfachkraft.