Wirkung des Chemokins CXCL-8 auf elektrophysiologische und morphologische Eigenschaften der Mikroglia

Hintergrund: Ortsständige Mikroglia sind immunologische Haupteffektorzellen des ZNS. In aktiven Läsionen von Multiplen Sklerose (MS) Patienten findet sich u.a. eine erhöhte Anzahl aktivierter Mikroglia. In Vorarbeiten konnten wir eine erhöhte Konzentration des Chemoattraktant CXCL-8 (IL-8) im Liquor cerebrospinalis (CSF) von MS-Patienten mit schubäquivalentem Ereignis zeigen.

Fragestellung: Wirkung des IL-8 auf morphologische und elektrophysiologische Eigenschaften, insbesondere des Kv1.3 Kaliumkanals der Mikroglia als Kriterien des Aktivierungsgrades.

Methoden: Spannungsabhängige Ströme aus Rattenhirnen isolierter Mikroglia nach 12h Inkubation mit IL-8 mit 25, 50, 500pg/ml, wobei 25pg/ml dem nicht-entzündlichen und 50pg/ml dem Mittelwert der MS-Liquores entsprach, wurden mittels der Whole Cell Patch Clamp Methode untersucht. Mikrogliale Gleichrichterströme wurden in hyper- und depolarisierenden Haltpotentialsprüngen (10 mV) evoziert. Als spezifischer Blocker des Kaliumkanals (Kv1.3) wurde Agitoxin (Agtx) eingesetzt. Zudem wurde der Aktivierungsgrad der Mikroglia nach morphologischen Kriterien nach 12h- und 24h-Inkubation mit IL-8 mittels ED1-Färbung floureszenzmikroskopisch beurteilt.

Ergebnisse: Im Vergleich zu unbehandelten Kontrollen zeigte die Mikroglia nach Inkubation mit IL-8 konzentrationsabhängig eine signifikante Reduzierung der Stromamplituden bei Haltepotentialen >30 mV. Zudem führten 50pg/ml IL-8 zu einer Verminderung hyperpolarisations-evozierter Membranströme (<-40 mV). Inhibition von Kv1.3 Strömen konnte mit Agtx als erreicht werden. IL-8 inkubierte Mikroglia zeigte, verglichen mit Agtx behandelten Kontrollen fast identische Ströme unter Depolarisation. Morphologisch kam es nach 12 und 24h IL-8 zu keiner Aktivierung der Mikroglia.

Schlussfolgerung: IL-8 hat einen deutlichen Einfluss v.a. auf die kationischen Auswärtströme der Mikroglia, dabei zeigt die Mikroglia unter Inhibition von Kv1.3 eine der IL-8 Wirkung äquivalente Reduzierung der Membranstromamplituden, was auf einen Kv1.3 abhängigen Mechanismus schließen lässt. Morphologisch und elektrophysiologisch entsprechen unsere Ergebnisse bezüglich der IL-8 Wirkung den Kriterien der Mikroglia-Inaktivierung.