Die Aktivierung von Notch-Rezeptoren stimuliert die Migration von humanen neutrophilen Granulozyten

Einleitung: Die Aktivierung des Notch Signalweges spielt eine Schlüsselrolle in der Entwicklung des Immunsystems. Vor kurzem wurden verschiedene Funktionen von Notch bekannt, so z.B. kann es Antigen-präsentierende Zellfunktionen vermitteln; es ist des Weiteren an der Histaminfreisetzung aus basophilen Granulozyten sowie an der Regulation der Migration sowie der Überlebensregulation eosinophiler Granulozyten beteiligt. Auch in durch G-CSF aus 32D murinen Progenitorzellen induzierten Granulozyten konnte die Expression von Notch-2 festgestellt werden. All diese biologischen Funktionen weisen auf eine Rolle des Notch Signalweges in inflammatorischen Prozessen hin. Bisher gibt es noch keinerlei Daten zu den Auswirkungen einer Aktivierung von Notch auf die Migration sowie auf die Superoxidanionen Bildung von neutrophilen Granulozyten.

Methoden: Humane Neutrophile wurden aus venösem EDTA-Blut gesunder Probanden durch Dichtegradientenzentrifugation, Sedimentation mittels Dextran sowie durch hypotone Lyse kontaminierender Erythrozyten isoliert. Zur Beurteilung der Funktionalität von Notch wurde die gerichtete Migration der Neutrophile zu verschiedenen Konzentrationen des Notch-Liganden Jagged-1 [5µg/ml bis 1ng/ml] in einer Boyden Chamber untersucht. Nach 25 Minuten Inkubationszeit wurden die Nitrozellulosefilter (Porengröße 5µm) dehydriert, fixiert und gefärbt, und die Migration mittels Mikroskopie gemessen. Der „respiratory burst“, die Bildung von Superoxidanionen, wurde fluorometrisch bestimmt.

Ergebnisse: Jagged-1 stimuliert die Migration der Neutrophilen signifikant zwischen 5µg und 10ng/ml, mit einem Maximaleffekt bei 100ng/ml (p<0,0001). Zum Beweis der Spezifität des beobachteten Effektes wurden die Zellen in einem weiteren Versuchsansatz mit dem spezifischen γ-Sekretase-Inhibitor DAPT präinkubiert. In einer Konzentration von [10^-4 M] konnte dieser den zuvor gesehenen Effekt von Jagged-1 [100ng/ml] vollständig unterdrücken (p<0,01). Jagged-1 hatte keinen direkten Effekt auf die Superoxidanionen-Bildung der Neutrophilen. Allerdings führte die Präinkubation mit Jagged-1 (45 Minuten) zu einer additiven Stimulation des durch PMA [10^-6M] induzierten „respiratory burst“.

Diskussion: Mit unseren Daten konnten wir erstmals in vitro zeigen, dass der Jagged-1/Notch Signalweg in humanen Neutrophilen Zellfunktionen wie die Migration sowie den „respiratory burst“ beeinflusst.