Typ I Allergien zählen zu den Hypersinsitivitätserkrankungen. Sie werden durch überschießende, Th2-basierte und IgE-vermittelte Entzündungsreaktionen verursacht, die sich gegen harmlose Allergene aus unserer Umwelt richten. Die Behandlungsmöglichkeiten für Typ-I-Allergien sind momentan begrenzt, wobei die Allergen-spezifische Immuntherapie (AIT) derzeit die einzige Methode zur Wiederherstellung der immunologischen Toleranz gegenüber den betreffenden Allergenen ist. Während der AIT werden wiederholt Allergenextrakten verabreicht, welche die Allergen-spezifischen Th2-Reaktionen in Richtung Th1-Reaktionen verschieben sollen. Jedoch stellen sich auch bei der AIT einige Herausforderungen: es ergeben sich lange Behandlungszeiten, es besteht das Risiko anaphylaktischer Reaktionen als eine der möglichen Nebenwirkungen und die Wirksamkeit kann aufgrund der schwachen Immunogenizität der Allergene variieren. Um diese Probleme zu lösen müssen neuartige Adjuvantien und Therapeutika entwickelt werden, welche die induzierte Immunantwort bei der AIT entweder verstärken oder modifizieren. In der vorliegenden Arbeit wurde sowohl die immunmodulierende Wirkung von (1) β-(1→4)-Mannobiose (Man2) als neuartiges Adjuvans auf myeloiden dendritischen Zellen (mDCs) getestet als auch, die Wirkung des Fusionsproteins rFlaA:Betv1 (bestehend aus dem Listeria monocytogenes Flagellin A, welches mit dem Birkenpollen-Hauptallergen Bet v 1 fusioniert wurde) (2) zum einen auf Epithelzellen und (3) zum anderen auf Makrophagen untersucht. Dieses soll zur Behandlung von Typ-I-Allergien eingesetzt werden. 1) In der beigefügten Publikation konnte gezeigt werden, dass Man2 die Produktion von Zytokinen (IL-6, TNF-α, IL-1β, IFN-β und IL-10) und die Expression von co-stimulatorischen Molekülen (CD40, CD80 und CD86) auf mDCs induziert. Diese Form der Aktivierung wurde als vorrangig "Toll"-like Rezeptor 4 (TLR4)- und teilweise C3a-Rezeptor (C3aR)-abhängig identifiziert. Zudem aktivierte Man2 in mDCs die mitogen-activated protein kinase (MAPK)-/ nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NFκB)- abhängigen Signaltransduktionswege und induzierte den Warburg-Effekt. Des Weiteren konnten mDCs, welche mit Man2 stimuliert wurden, die Antigen-spezifische IL-2-Produktion von T-Zellen steigern. Hieraus lässt sich schließen, dass Man2 als Adjuvans für Impfstoffe Potential besitzt. 2) In vorhergegangenen Studien unserer Gruppe konnte gezeigt werden, dass rFlaA:Betv1 mDCs aktivieren kann, während die Auswirkungen auf andere Zelltypen bisher unerforscht war. Die Daten dieser Arbeit konnten zeigen, dass rFlaA:Betv1 in Lungenepithelzellen eine MAPK- und NFκB-abhängige, aber TLR5-unabhängige Sekretion der Chemokine CCL2, CCL20 und des Zytokins IL-6 induzieren kann. Die Stimulation mit rFlaA:Betv1 löste in den Epithelzellen eine p38-MAPK- und Cyclooxygenase 2 (COX2)-abhängige Prostaglandin E2 (PGE2)-Produktion aus, welche die Immunantwort von mDCs veränderte: es wurden geringere Mengen IL-12- und TNF-α ausgeschüttet. Hieraus lässt sich schließen, dass Epithelzellen zur immunmodulierenden Wirkung von rFlaA:Betv1 beitragen, indem sie die Reaktionen Antigen-präsentierender Zellen (APC) modulieren. 3) Neben mDCs stellen auch Makrophagen eine weitere wichtige Art von APCs dar. Innerhalb dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass auch Makrophagen durch rFlaA:Betv1-Stimulation aktiviert werden können. Innerhalb der Makrophagen wird durch rFlaA:Betv1 eine Myeloid differentiation primary-response protein 88 (MyD88)-, Jun N-terminale Kinase (JNK)-MAPK- und teilweise TLR5-abhängige Zytokinsekretion induziert. Zudem konnte die Induktion des Warburg-Effekts in Makrophagen beobachtet werden, die aus dem Knochenmark differenziert wurden (bone marrow derived macrophages, BMDMs). Darüber hinaus wurde mit Hilfe von RNA-Sequenzierung und Western Blot Analysen die Hochregulierung des Janus kinase (JAK)-Signaltransduktionsweges und des signal transductor and activator of transcription (STAT)-Transkriptionsfaktors hypoxia-inducible factor 1 α (HIF-1α) identifiziert. Diese Ergebnisse konnten mithilfe „Seahorse“ Extracellular Flux Assays bestätigt werden. Es zeigte sich, dass rFlaA:Betv1 eine ausgeprägte Verschiebung des Metabolismus in Richtung der Glykolyse in BMDMs verursachte. Abschließend konnte gezeigt werden, dass die Stimulation mit rFlaA:Betv1 in einer Kokultur bestehend aus BMDMs mit Bet v 1-spezifischen, Th2-basierten, CD4+ T-Zellen die Ausschüttung von Th2-Zytokinen unterdrückt, während gleichzeitig die Ausschüttung von Th1- und entzündungshemmenden Zytokinen erhöht wurde. Die Ergebnisse, welche in Verlauf dieser Arbeit publiziert werden konnten, lassen darauf schließen, dass es sich bei Man2 um ein potentielles Adjuvans handelt, während rFlaA:Betv1 als potentiell neuartiges Therapeutikum für die Behandlung von Typ I Allergien eingesetzt werden könnte. Durch die Ergebnisse dieser Studien konnte ein wichtiger Beitrag für die künftige Entwicklung sicherer und effektiver Impfstoffe und Therapeutika geleistet werden.