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DOI: 10.1055/s-0037-1605181
Untersuchungen zur regulatorischen Wirkung von 15-Deoxy-Delta-12 – 14-prostaglandin J (15-d -PGJ2) in der Regulation der Eisenhomöostase
Publikationsverlauf
Publikationsdatum:
02. August 2017 (online)
Hintergrund:
Ferroportin ist der einzig bekannte Eisenexporter, der intrazelluläres Eisen aus Eisenspeichernden Zellen ins Plasma transportiert. Hepcidin, ein Akut-Phase-Protein, das auch als Schlüsselmediator der Anämie der chronischen Erkrankung (ACE) gilt, führt durch Bindung an Ferroportin zu dessen Internalisierung und lysosomalem Abbau. Bei entzündlichen Prozessen kommt es daher häufig zu funktionellen Eisenmangelzuständen. Prostaglandine sind über die Modulation verschiedener Second-Messenger-Systeme an zahlreiche intrazellulären Prozessen beteiligt. Ziel dieser Studie war es daher auch eine mögliche Regulation des Eisenstoffwechsels durch Prostaglandine genauer zu analysieren.
Methoden:
HepG2-Zellen wurden für 6 – 16h mit IL-6 (10 ng/mL) und/oder PGE2 oder 15-Deoxy-Delta-12 – 14-prostaglandin J (15-d -PGJ2) (5 – 10µM) inkubiert. Für Reporter Gene Assays wurden Plasmide per Lipofektion transfiziert und die Luziferaseaktivität luminometrisch gemessen. Die mRNA-Expression wurde mittels quantitativer Echtzeit-PCR, Proteine mit Western Blot Analyse erfasst. Für einen Nrf-2-Genknockdown wurden die Zellen mit spezifischen Nrf-2- oder unspezifischen siRNA-Duplexen transfiziert.
Ergebnisse:
IL-6 (***p < 0,001) führte nach 6 – 16h zu einem signifikanten Anstieg der Hepcidin-Promotoraktivität, sowie der Hepcidin mRNA-Spiegel in HepG2 Zellen. Dieser Effekt konnte durch Koinkubation mit 15-d PGJ2 (***p < 0,001), nicht aber durch PGE2 signifikant aufgehoben werden. Weiterhin führte die Behandlung mit 15-d-PGJ2 zur nukleären Translokation und somit Aktivierung des Transkriptionsfaktors Nrf-2, was durch die Analyse der Nrf-2-Zielgene HO-1 und NQO-1 (**p < 0,01) verifiziert wurde. Ein Nrf-2-Gen-Knockdown reduzierte zudem signifikant die 15-d-PGJ2 induzierte Ferroportinexpression (*< p 0,05), zeigte aber keinen Einfluss auf den 15-d-PGJ2-vermittelten Hepcidin-Effekt.
Zusammenfassung:
Unsere Ergebnisse zeigen erstmals einen eindeutigen regulatorischen Effekt des Prostaglandins 15-d-PGJ2 auf Ferroportin und Hepcidin, zwei Mediatoren der Eisenhomöostase, wobei sowohl Nrf-2-abhängige und -unabhängige Mechanismen beschrieben werden konnten. Prostaglandin 15-d-PGJ2 könnte somit auch eine Schlüsselrolle bei ACE zukommen.