In vitro Untersuchungen zum Einfluss von Interleukin-1ß auf das kardiale Remodelling

Brandt, Berenice

Ein Herzinfarkt geht mit lokal erhöhten Spiegeln von Interleukinen einher, welche eine wichtige Rolle in Remodellingprozessen des gesamten Organismus spielen. Dieser Zusammenhang wurde in einer kürzlich publizierten Studie unserer Klinik an einem Tiermodell nach induziertem Myokardinfarkt und kardiopulmonaler Reanimation belegt: Im Myokardgewebe konnten hohe Konzentrationen des proinflammatorischen IL-1β nachgewiesen werden (Meybohm et al., PLoS One, 2009). Um die zellulären und molekularen Wirkungen von IL-1β im kardialen Gewebe näher zu analysieren, wurde ein Zellkulturmodell primärer Schweineherzzellen etabliert. An dieser Zellkultur wurden die Effekte von IL-1β auf Zellproliferation, Apoptose und Expression sowie Aktivität von Matrixmetalloproteinasen (MMP-2 und -9) und von ihrem Inhibitor TIMP-2 untersucht. Die primären, kardialen Zellkulturen wurden durch eine Kombination aus mechanischen und enzymatischen Methoden aus Schweineherzgewebe isoliert und mit unterschiedlichen Konzentrationen von rekombinantem IL-1β stimuliert. Die Zellproliferation wurde durch einen kolorimetrischen MTS-Zellproliferationsassay gemessen, die RNA Expression wurde mittels RT-PCR bestimmt, Proteinexpression und Caspaseaktivität wurden durch Western Blot Experimente quantifiziert und die Aktivität der Matrixmetalloproteinasen (MMP-2 und MMP-9) wurde durch die Gelatinzymographie evaluiert. Die Schweineherzzellen exprimierten den IL-1 Rezeptor Typ I konstitutiv und die Stimulation mit IL-1β führte zu einem konzentrationsabhängigen Anstieg der Zellproliferation nach 24 Stunden. Die Genexpression der Caspase-3, eines Schlüsselenzyms der Apoptose, war nach dreistündiger Stimulation mit IL-1β induziert. In Western Blot Experimenten konnte Pro-Caspase-3 nachgewiesen werden, es fand sich jedoch keine aktive Caspase-3. Sowohl die Genexpression der MMP-2 als auch die enzymatischen Aktivitäten von MMP-2 und MMP-9 wurden durch IL-1β signifikant erhöht. Die Genexpression des Inhibitors TIMP-2 wurde durch die Stimulation mit IL-1β gesteigert. Die in vitro Ergebnisse dieser Arbeit suggerieren, dass IL-1β im Herzen einen essentiellen Mediator des kardialen Remodelling darstellt.

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Brandt, Berenice: In vitro Untersuchungen zum Einfluss von Interleukin-1ß auf das kardiale Remodelling. 2013.

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