Dokument: Spezifität der Makrophagen-aktivierenden Wirkung von
Hitzeschockprotein 60

Titel:	Spezifität der Makrophagen-aktivierenden Wirkung von Hitzeschockprotein 60
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=2693
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20040104-000693-9
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Rümenapf, Robert Christian [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 1,21 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Soboll, Sybille [Gutachter] Prof. Dr. Kolb, Hubert [Gutachter]
Stichwörter:	Typ 1 Diabetes mellitus,Hitzeschockproteine, Makrophagen,HSP 60, Magainin II Amid,Signaltransduktion,TLR4-MD2-Komplex
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibung:	Die genauen Pathomechanismen der vornehmlich immunologischen Zerstörung der insulinproduzierenden ß-Zellen des Pankreas beim Typ 1 Diabetes mellitus werden bis heute nicht völlig verstanden. Neuere Befunde sprechen für eine Beteiligung von Hitzeschockproteinen am Entzündungsgeschehen der Insel. Unter anderem besitzen Hitzeschockproteine die Fähigkeit mit Makrophagen zu interagieren und diese zur Produktion von humoralen, ß-zelltoxischen Sekretionsprodukten (TNF-alpha, NO) anzuregen. Diese vornehmlich durch HSP 60 bedingte Aktivierung könnte eine wichtige Rolle bei der Progression der Insulitis der Langerhan`schen Inseln spielen. In der vorliegenden Arbeit sollte anhand eines Versuchsystems mit humanem HSP 60 und murinen Makrophagen versucht werden einen Stoff zu finden, der die Aktivierung der Makrophagen mittels HSP60 spezifisch unterdrückt, um so genauere Erkenntnisse über den bislang unbekannten Interaktionsmechanismus zwischen Makrophagen und HSP60 zu gewinnen. In diesem Zellkultursystem bewirkte die Inkubation von Makrophagen mit HSP60 oder, als positive Kontrolle LPS und immunstimulatorische CPG-haltige DNA (ODN1668) die Produktion von TNF-alpha und NO. TNF-alpha wurde im Überstand mittels ELISA, NO als stabiles Reaktionsprodukt Nitrit mittels der Griess-Reaktion bestimmt. Mehrere eingesetzte potentielle Inhibitoren führten nicht zu einem spezifischen Effekt auf die TNF-alpha und NO-Produktion. So führte beispielsweise Mizoribine zwar zu einer Reduktion der TNF-alpha und NO-Produktion, zeigte dies aber nicht spezifisch bei der Stimulation mit huHSP 60, sondern auch bei der Stimulation mit LPS und ODN 1668. Im Gegensatz dazu ergab die Inkubation der Zellen mit den Defensinen Magainin I, II und II Amid eine teilweise deutliche spezifische Hemmung der durch huHSP 60 angeregten Makrophagenaktivierung. So hemmte das Magainin II Amid die durch huHSP 60 und LPS induzierte TNF-alpha und NO-Bildung der Mausmakrophagen signifikant. Die stimulatorische Wirkung der Positivkontrolle ODN 1668 blieb davon unberührt. Magainin II zeigte im Vergleich zu Magainin II Amid einen schwächeren, Magainin I keinen inhibitorischen Effekt. Anhand des LAL-Assays, einem quantitativen enzymatischen Nachweisverfahren von bakteriellem LPS in Lösungen, konnte dargestellt werden, dass die Magainine mit LPS interagieren und dessen biologische Aktivität konzentrationsabhängig blockieren. Dieses Ergebnis legt die Vermutung nahe, dass die Verminderung der huHSP 60 Reaktivität durch vornehmlich Magainin II Amid auf eine Kontamination des huHSP60 mit LPS zurückzuführen sein könnte. Diese Vermutung konnte mittels des Endotoxinhemmstoffes Polymyxin-B nicht bestätigt werden. Polymyxin-B bindet an LPS und verhindert so dessen biologische Aktivität. Die stimulatorische Wirkung von huHSP 60 wurde im Gegensatz zu der von LPS nicht signifikant durch Polymyxin-B reduziert. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass huHSP60 die Mausmakrophagen durch eine LPS-ähnliche Oberflächenstruktur aktiviert. LPS bewirkt durch eine Interaktion mit speziellen Oberflächenproteinen wie CD14, MD-2 und TLR-4 die Stimulation der Makrophagen. Phosphatidylinositol (Pip), ein Membranphospholipid, agiert als LPS-Antagonist in der Signaltransduktion über den TLR4-MD2-Komplex. Es bindet an CD14 und unterbindet die Zellstimulation durch LPS. Die Stimulation der Mausmakrophagen unter Inkubation mit Pip zeigte eine signifikante Reduktion der TNF-alpha und NO-Freisetzung bei der Stimulation mit LPS und huHSP60, jedoch keinen Effekt auf die Stimulation mit der Kontrolle ODN 1668. Eine direkte Interaktion von Pip mit LPS konnte anhand des LAL-Assays ausgeschlossen werden. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass huHSP60 die Makrophagen durch eine Interaktion mit den membranständigen Proteinen CD-14 und dem TLR-4-MD-2 Komplex aktiviert. Das immunstimulierende Peptid MALP-2 aus Mykoplasmen aktiviert Immunzellen vornehmlich über den Toll-like-receptor-2. Es wurde in dieser Arbeit als zusätzliches Kontrollsystem eingesetzt, um die gefundenen Ergebnisse zu spezifizieren. MALP-2 führte zu einer konzentrationsabhängigen Stimulation der TNF-alpha und NO-Produktion in den Mausmakrophagen. Die Inkubation der Zellen mit Magainin I,II, II Amid oder Pip zeigte keine Reduktion der TNF-alpha und NO-Freisetzung unter der Stimulation mit MALP-2. Damit waren unspezifisch hemmende Effekte für diese Substanzen ausgeschlossen. Zusammenfassend stützen diese Ergebnisse die Hypothese, dass huHSP 60 eine LPS-ähnliche Oberflächenstruktur besitzt, die durch Interaktion mit dem CD14-TLR-4-MD2 Komplex eine Aktivierung von Makrophagen bewirkt.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	04.01.2004
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	17.12.2003
Datum der Promotion:	17.12.2003