Caspasen vermitteln Fas-induzierte Zytokin-Sekretion in humanen endometrialen Stromazellen unabhängig von Apoptosevorgängen

Fragestellung:

Das primär Apoptose-assoziierte Fas/Fas-Ligand-System ist an der embryo-maternalen Kontaktzone exprimiert und spielt für die Implantation eine wichtige Rolle. In einer aktuellen Arbeit haben wir die Resistenz von humanen endometrialen Stromazellen (ESC) gegenüber Fas-vermittelter Apoptose sowie einen Sensibilisierungseffekt für Interferon (IFN)-γ und Tumor-necrosis factor (TNF)-α beobachtet.

Mit dieser Arbeit sollte nun die Frage nach nicht-apoptotischen Fas-vermittelten Effekten in ESC sowie nach beteiligten Signalwegen beantwortet werden.

Methoden:

Nach Isolation aus Hysterektomie-Präparaten wurden ESC in vitro mittels 1µM Progesteron und 30 nM 17β-Östradiol dezidualisiert oder parallel ohne Hormone kultiviert (undifferenzierte Zellen). Nach Stimulation mit einem aktivierenden anti-Fas-Antikörper, IFN-γ und TNF-α sowie verschiedenen Caspase-Inhibitoren erfolgte die Bestimmung von Leukemia inhibitory factor (LIF), Interleukin (IL)-11, -6 und -8 mittels ELISA und real-time RT-PCR. Das Auftreten von Apoptose/Zelltod wurde durchflusszytometrisch (apoptotische DNA-Spaltung) und anhand der Laktat-Dehydrogenase (LDH)-Freisetzung bestimmt. Die Messung der enzymatischen Aktivität der Caspasen-8, -9 und -3/7 erfolgte mittels spezifischer Lumineszenz-Tests.

Ergebnisse:

Fas-Stimulation führt zu einer vermehrten Sekretion von LIF und IL-11 in undifferenzierten ESC und zu einer gesteigerten IL-8-Sekretion in dezidualisierten Zellen. Fas hat keine Effekt auf IL-6. Die beobachteten Effekte spiegeln sich für IL-11 und -8 auf Expressionsebene wider und sind von der Aktivierung der Caspasen-8, -9 und -3 abhängig. Unter apoptotischen Bedingungen kommt es zu einer synergistischen Steigerung der IL-11-Sekretion, die jedoch unabhängig von der Apoptoseinduktion ist. Die Sekretion von IL-8 wird durch IFN-γ und TNF-α massiv gesteigert, wobei keine weitere Induktion durch Fas vermittelt wird.

Schlussfolgerung:

Das als Apoptose-induzierend beschriebene Fas/Fas-Ligand-System moduliert im humanen Endometrium differenzierungsrelevante Zytokine auf nicht-apoptotische Weise. Hierfür ist allerdings eine Aktivierung der ansonsten Zelltod-vermittelnden Caspasen-Kaskade notwendig. Die Balance zwischen apoptotischen und nicht-apoptotischen Fas-Effekten könnte für das Gelingen der Implantation entscheidend sein.