HDAC-abhängige Regulation des IL-6/STAT3 pathway bei T-Helferzellaktivierung

Einleitung: Histondeazetylase-Inhibitoren sind für ihre anti-proliferative Wirkung bekannt. Zusätzlich konnte in verschiedenen Modellen experimenteller Kolitis ein anti-inflammatorischer Effekt nachgewiesen werden.

Ziele: Mit dieser Arbeit untersuchen wir mögliche zelluläre Mechanismen hinter diesen Effekten.

Methodik: Murine naive T-Helferzellen (Th-Zellen) wurden mittels MACS aufgereinigt und zu verschiedenen Subtypen differenziert. Makrophagen wurden aus murinem Knochenmark mit M-CSF differenziert. Als HDAC-Inhibitor wurde ITF2357 eingesetzt. Zellen wurden mit Durchflusszytometrie, Western Blot und Real-Time-PCR analysiert. Zur Colitis-Induktion im akuten DSS-Colitis-Modell erhielten die Mäuse (C57BL/6) 3% DSS für 7 Tage.

Ergebnisse: Wurden naïve Th-Zellen mit ITF2357 behandelt erhöhte sich die Anzahl der FOXP3⁺ Zellen, während die Differenzierung zu Th17 Zellen supprimiert wurde. Gleichzeitig zeigen wir, dass es nach Behandlung mit dem Inhibitor zu einer dosisabhängigen Herabregulation des Interleukin 6 Rezeptors (IL6R) auf naiven CD4⁺ T-Zellen kommt. Dies konnte auf mRNA-Ebene und auf Proteinebene gezeigt werden. Auch wird in Anwesenheit von ITF2357 die IL6-abhängige Phosphorylierung von STAT3 signifikant reduziert. Diese Ergebnisse konnten im Modell der DSS-Colitis bestätigt werden. Nach ITF2357-Behandlung kam es hier zu einer verminderten IL6R-Expression bei naiven Th-Zellen in den Lymphknoten sowie zu einer Reduktion von Th17-Zellen in der Lamina propria. Parallel hierzu führt die Behandlung mit ITF2357 bei Makrophagen zu einer dosisabhängigen Herabregulation der Sekretion von TNFα, IL6 und IL-12p70. Auch die Expression des membranständigen und des löslichen IL6R wurde durch ITF2357 inhibiert, die Expression von gp130 war unverändert. Dies identifiziert den IL-6/STAT3/Th17 pathway als wichtigen Angriffspunkt von HDAC-Inhibitoren bei Inflammation.

Die vorliegende Arbeit zeigt, dass ITF2357 sein anti-inflammatorisches Potential einerseits über die Modulation der T-Zell Polarisierung entfaltet und andererseits über die Veränderung der Makrophagendifferenzierung, was zu einem gestörten IL-6 signalling und reduzierter T-Zellaktivierung führt.

Es eröffnet sich so ein neuer Ansatz in der Therapie von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen.