Dokument: CD95 Ligand-induzierte CD95-Tyrosin-Nitrierung in Astrozyten

Titel:	CD95 Ligand-induzierte CD95-Tyrosin-Nitrierung in Astrozyten
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=41629
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20170322-114816-6
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Molavi Tabrizi, Katrin [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 6,40 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 20.03.2017 / geändert 20.03.2017
Beitragende:	Prof. Dr. Reinehr, Roland [Gutachter] Prof. Dr. Sergeeva, Olga [Gutachter]
Stichwörter:	Astrozyten, CD95, Fas, Apoptose, Apoptoseresistenz, Hepatische Enzephalopathie
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibung:	Dass Astrozyten den Todesrezeptor CD95 exprimieren, ist in der Literatur hinreichend beschrieben. Doch welche physiologische Rolle dieser Rezeptor in Astrozyten spielt, wurde in dieser Arbeit genauer analysiert. Normalerweise wird nach Bindung des CD95 Liganden (CD95L) ein primär apoptotischer Signalweg eingeleitet. Astrozyten gelten aber gemeinhin als apoptoseresistente Zellen mit Stammzellcharakter. So wurde in der vorliegenden Arbeit das Zellverhalten nach Stimulation mit CD95L und weiteren Liganden dieser Todesrezeptorfamilie, wie Tumor-Nekrose-Faktor (TNF)- und Tumor necrosis factor related apoptosis inducing ligand (TRAIL), untersucht. Die Eigenschaft der Apoptoseresistenz wurde unterstrichen, indem mittels Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated X-dUTP nick end labeling (TUNEL)-Technik eine fehlende Apoptoseinduktion nach verschiedenen Todesstimuli aufgezeigt werden konnte. Im Gegensatz dazu konnte über Natriumdodecylsulfat (SDS)/ Polyacrylamid-Gelelektrophorese (PAGE) und Western Blot nach CD95L-Stimulation eine Aktivierung der als apoptotisch geltenden Stresskinase c-Jun-N-terminale Kinase (JNK) in Astrozyten detektiert werden. Dies könnte darin begründet liegen, dass gleichzeitig aktivierte anti-apoptotische Signalwege das JNK-vermittelte Apoptosesignal unterdrücken oder nur eine transiente und damit nicht kontinuierliche Aktivierung zu verzeichnen ist. Für einen simultan aktivierten inflammatorischen Signalweg spricht die mittels SDS/PAGE und Western Blot nachgewiesene CD95L-induzierte Aktivierung der p38-Mitogen-aktivierten Proteinkinase, die laut Literatur auch in anderen Zelltypen nach CD95L-Stimulation detektiert werden konnte. Für die beobachtete Apoptoseresistenz der Astrozyten kommen verschiedene Gründe infrage, die bereits in der Literatur diskutiert wurden: Zum einen könnte die sogenannte Caspase-8, die physiologischerweise während der Apoptoseinduktion aktiviert wird, noch inaktiv sein, zum anderen könnte ein Modulator, Cellular Fas-associated death domain-like interleukin-1β-converting enzyme-inhibitory protein (FLIP) genannt, eine CD95L-induzierte Apoptose verhindern, indem er die Caspase-8 inhibiert. Dass eine CD95-Tyrosin-Nitrierung als möglicher Grund für die Resistenz der Astrozyten gegenüber der CD95L-induzierten Apoptose sein könnte, wurde bislang jedoch noch nicht untersucht. In dieser Arbeit konnte nun über ein Gesamtnitrierungsprofil gezeigt werden, dass CD95L Protein-Tyrosin-Nitrierungen in Astrozyten induziert, Immunpräzipitationsexperiente detektierten sogar zeit- und konzentrationsabhängige CD95L-induzierte CD95-Tyrosin-Nitrierungen. Neben CD95L führten auch TNF- und TRAIL zu einer CD95-Tyrosin-Nitrierung, was eine mögliche Verbindung zwischen den verschiedenen Todesrezeptorsystemen nahelegt. Aus der Literatur ist bekannt, dass es im Rahmen der Hepatischen Enzephalopathie zur Astrozytenschwellung und zu Protein-Tyrosin-Nitrierungen kommt. Basierend auf der vorliegenden Arbeit kann man die Hypothese aufstellen, dass diese Nitrierungen im Rahmen der Zellschwellung auch zu einer CD95-Tyrosin-Nitrierung führen könnten. Wäre das der Fall, könnte die Reversibilität der Hepatischen Enzephalopathie unter anderem darin begründet liegen, dass Astrozyten durch die CD95-Tyrosin-Nitrierung vor CD95L-induzierter Apoptose geschützt werden. Um die zugrundeliegenden Mechanismen der CD95L-induzierten CD95-Tyrosin-Nitrierung zu analysieren, wurden im Rahmen dieser Arbeit Inhibitorstudien durchgeführt. Aus der Literatur ist bekannt, dass die Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphatoxidase (NADPH-Oxidase) bei der Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies in Astrozyten beteiligt ist und zur kovalenten Modifikation von Proteinen führen kann. Übereinstimmend mit dieser Annahme, zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit eine signifikante Hemmung der CD95-Tyrosin-Nitrierung durch Thiouracil oder Apocynin, einen Inhibitor der NADPH-Oxidase. Wie in der Literatur bereits beschrieben, konnte Thiouracil auch in hepatischen Sternzellen eine signifikante Hemmung der CD95L-induzierten CD95-Tyrosin-Nitrierung verzeichnen, was auf einen ähnlichen Mechanismus in Astrozyten und hepatischen Sternzellen hindeutet könnte. Wie bereits aus Hepatozyten bekannt, könnte freies Peroxynitrit auch in Astrozyten eine mögliche Quelle für die CD95-Tyrosin-Nitrierung darstellen, wie die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen. Dagegen spricht allerdings, dass Superoxiddismutase/Katalase hier zu keiner Hemmung der CD95-Tyrosin-Nitrierung führten. Stickstoff scheint allerdings eine Rolle bei der CD95-Tyrosin-Nitrierung zu spielen, da der Stickstoff-Synthetase-Inhibitor N(G)-Monomethyl-L-Arginin zu einer Hemmung der CD95-Tyrosin-Nitrierung führte. In der vorliegenden Arbeit konnte durch den intrazellulären Calcium-Chelator 1,2-bis(o-Aminophenoxy)ethan-N,N,N’,N’-Tetraessigsäure (BAPTA) eine Hemmung der CD95-Tyrosin-Nitrierung erzielt werden. In Übereinstimmung damit zeigen verschiedene Ergebnisse aus der Literatur eine Hemmung von Protein-Tyrosin-Nitrierungen durch BAPTA. Der als unselektiv geltende Cyclooxygenase-Hemmer Indomethacin führte zu keiner Hemmung der CD95L-induzierten CD95-Tyrosin-Nitrierung; scheinbar spielt die Cyclooxygenase keine große Rolle bei der CD95-Tyrosin-Nitrierung. Die Stimulation mit CD95L führte aber nicht nur zur fehlenden Apoptose und zur CD95-Tyrosin-Nitrierung, sondern sogar zur Zellproliferation, was die 5-Bromo-2’-desoxy-Uridin (BrdU)-Versuche aufzeigen und den Stammzellcharakter der Astrozyten untermauert. Aus der Literatur ist bekannt, dass Todesrezeptoren nicht nur an apoptotischen, sondern auch an zellproliferativen Prozessen beteiligt sind. In dieser Arbeit führt die Stimulation mit CD95L auch zur Aktivierung von wachstumsfördernden Kinasen wie Extracellular-signal regulated kinase (Erk). Die Proteinkinase Akt gilt als anti-apoptische Kinase, die nach CD95L-Stimulation aktiviert wurde, wie diese Arbeit zeigt. In Übereinstimmung damit weist die Literatur auf, dass nach Blockade dieses Signalweges die CD95L-induzierte Astrozytenproliferation gehemmt wird. In hepatischen Sternzellen gilt eine c-Src-Aktivierung als wichtiges Element im mitogenen Signalweg. Auch in dieser Arbeit konnte eine CD95L-induzierte c-Src-Aktivierung beobachtet werden. Außerdem ist der Tyrosinrest 845 des Wachstumsrezeptors Epidermal growth factor receptor (EGFR) eine Zielstruktur der Src-Kinasen, sodass die Rolle des EGFR nach CD95L-Stimulation im Rahmen des mitogenen Signalweges in Zukunft analysiert werden sollte.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	22.03.2017
Dateien geändert am:	22.03.2017
Promotionsantrag am:	24.05.2016
Datum der Promotion:	14.03.2017