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DOI: 10.1055/s-0033-1352615
Kombinierte Gendefizienz in MDR1A und TLR2 führt zur Colitisprogression durch kommensal-induzierte Pyroptose
Einleitung: Defekte im ABCB1 (MDR1A)- oder TLR2-Gen prädisponieren zu humaner Colitis ulcerosa (CU). Wir haben vor kurzem gezeigt, dass die Kombination genetischer Defizienz in TLR2 und MDR1A zur unkontrollierten Spontanprogression muriner Pancolitis führt; die Pathophysiologie ist jedoch bisher ungeklärt.
Ziel der Studie ist es, die Rolle des TLR/IL-1R-MyD88-Signalweges in der Pathogenese der Colitisprogression bei kombinierter TLR2/MDR1A-Defizienz zu untersuchen.
Methodik: Mäuse doppel- oder triple-defizient (dKO oder tKO) für die Gene TLR2, MD-2, MyD88 und MDR1A wurden im FVB/N-Hintergrund (SPF) generiert. Colitisaktivität wurde mittels klinischer und immunologischer Parameter bestimmt (qRT-PCR, WB, FACS, IHC, 16S). Mäuse wurden mit Breitbandantibiose oder IL-1R-Antagonisten (IL-1Ra (Anakinra)) behandelt. Aktive CU-Patienten wurden bzgl. Polymorphismen im TLR2- und MDR1A-Gen genotypisiert.
Ergebnisse: Die Exazerbation der chronischen Colitis bei TLR2/MDR1A dKO war durch mukosale CD11b+-Rekrutierung und TH1-Immunantwort gekennzeichnet. Die TLR2/MDR1A dKO Pancolitis war abhängig von kommensaler Mikrobiota und MD-2. Die kommensale Komposition war aber zwischen MDR1A KO und TLR2/MDR1A dKO vergleichbar. Blockade der IL-1β-Aktivität durch Behandlung mit IL-1Ra verhinderte die Progression der TLR2/MDR1A dKO Colitis. Die intestinale Entzündung mit IL-1β-Produktion durch CD11b+Ly6C+-Zellen war MyD88-abhängig. TLR2/MDR1A dKO CD11b+-Zellen exprimierten MD-2/TLR4 und reagierten auf kommensalen E. coli und LPS mit erhöhter Produktion von ROS, Caspase-1 Aktivität und Abbau von lysosomalem LAMP-1; dies führte zu Pyroptose, d.h. Zelltod mit IL-1β-Sekretion. Die Hyperreaktivität auf LPS konnte durch Hemmung der ROS-vermittelten Lysosomen-Depletion unterdrückt werden. Aktive CU von Patienten mit kombinierten TLR2-R753Q und MDR1-C3435T Polymorphismen war mit erhöhter nukleärer Expression des Caspase-1-Proteins und Zelltod assoziiert, – im Gegensatz zu aktiven CU-Patienten ohne diese Varianten.
Schlussfolgerung: Die Kombination von Gendefizienz in TLR2 und MDR1A führt zur Progression einer chronischen Spontancolitis, welche durch die MD-2/TLR4- und IL-1R-Signalwege MyD88-abhängig getriggert wird. Hierbei spielt kommensal-induzierte Pyroptose eine zentrale pathogenetische Rolle.
CED – Leitlinie
Donnerstag, 12. September 2013/15:00 – 16:30/Tokio