Funktion von NALP6 im Entzündungsprozess im Rahmen der experimentellen chronischen Kolitis und Sepsis am Mausmodell

Emons, Miriam Isabel

Die Reaktion des Körpers auf Bakterien, Viren und andere Stoffe, die dem Körper Schaden zufügen können, ist eine wesentliche Herausforderung des Immunsystems. Die Unterscheidung zwischen tatsächlich schädlichen Stoffen und körpereigenen Zellen hat dabei eine besondere Bedeutung. Fehler in diesem System können einerseits zu einer abgeschwächten Immunabwehr, andererseits zu überschießenden Reaktionen wie bei den autoimmun-vermittelten Erkrankungen führen. Eine besondere Rolle bei der Reaktion auf potenzielle Gefahrenstoffe haben die Nod-like Rezeptoren, die Teil des angeborenen Immunsystems sind. Sie sind im Zytosol lokalisiert und erkennen pathogen -assoziierte Moleküle (PAMPs)oder andere zytosolische Gefahrensignale (DAMPs). Ihr Einfluss auf die Immunabwehr wird durch die weitreichenden Folgen deutlich, die Mutationen in einzelnen Nod-like Rezeptoren haben können. Fehlregulationen von NALP3, das zu einer Untergruppe der NLRs gehört, können verschiedene autoimmune Entzündungs- und Fieberkrankheiten wie das Muckle-Wells-Syndrom und das familial coldautoinflammatorysyndrome auslösen. Weiterhin spielt der Rezeptor NOD2 eine Rolle bei der Entstehung von M. Crohn. In dieser Arbeit wurde die Funktion von NALP6, einem Protein, das eng mit NALP3 verwandt ist, sowohl an verschiedenen Entzündungsmodellen im Tierversuch als auch in vitro näher untersucht. Ziel der Arbeit war es, die Rolle von NALP6 im Entzündungsprozess zu untersuchen sowie Erkenntnisse über seine genaue Funktionsweise zu gewinnen.Um genauere Erkenntnisse über NALP6 zu gewinnen, wurden zunächst Expressionsanalysen durchgeführt. Diese zeigten, dass NALP6 in menschlichen Geweben in Milz, Niere und Leukozyten ausgebildet wird. Bei der Untersuchung verschiedener humaner Zelllinien zeigte sich die stärkste Expression in Zelllinien aus immortalisierten Immunzellen. Die Expression von NALP6 wurde durch Stimulation mit IFNγ, LPS und Flagellin induziert. Anschließend wurde in einem homozygoten murinen Nalp6 knockout Modell die Reaktion von Nalp6-defizienten Tiere mit der von Wildtyptieren verglichen. Bei einer künstlich mittels Dextran-Sodium-Sulfat (DSS) induzierten chronischen Darmentzündung waren die Nalp6k.o.-Tiere leicht vor Entzündung geschützt. Als weitere exemplarische Entzündungsform wurde für diese Arbeit die Sepsis ausgewählt. Es wurden zwei Sepsis-Modelle untersucht: die cecal ligation and puncture (CLP), wobei der Darm punktiert und so eine Bauchfellentzündung herbeigeführt wurde, und der LPS-Endotoxinschock, bei dem die Injektion von LPS eine Sepsis induzierte. In diesen Versuchen zeigte sich ein signifikanter Überlebensvorteil der Nalp6k.o.-Tiere. Da die Expressionsanalysen eine stärkere Ausprägung in Immunzellen gezeigt hatten, wurden im Anschluss in isolierten Knochenmakrophagen (bone marrow derived macrophages (BMDMs) und im Serum die Spiegel entzündungskorrelierte Zytokine mittels RT-PCR und ELISA bestimmt. Hierbei zeigte sich, dass die Nalp6k.o.-Tiere weniger IL-1β und TNFα aufwiesen als die Wildtyptiere. Auch die Analyse von isolierten Milzzellen nach einem LPS-Endotoxinschock zeigte einen höheren Anstieg von IL-1β bei den Wildtyptieren als bei den Nalp6k.o.-Tieren. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass Nalp6 eine IL-1β- und TNFα- vermittelte Entzündungsreaktion auslöst. Sowohl die Erkenntnisse dieser Arbeit als auch die Literatur deuten darauf hin, dass NALP6 in Form eines Inflammasoms agiert. Es zeigten sich auch Hinweise darauf, dass Nalp6 mit Nalp3 koexprimiert wird. Die Frage, ob Nalp6 mit Nalp3 ein gemeinsames Inflammasoms bildet oder eigenständig ist, bleibt weiterhin offen.

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Emons, Miriam Isabel: Funktion von NALP6 im Entzündungsprozess im Rahmen der experimentellen chronischen Kolitis und Sepsis am Mausmodell.

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