Molekularer Mechanismus der Signaltransduktion im Rahmen der CD95- und CD69-Rezeptor-induzierten Apoptose humaner eosinophiler Granulozyten[1] ^, [2]

Zusammenfassung:

Die Infiltration der Atemwege durch eosinophile Granulozyten ist ein Charakteristikum des Asthma bronchiale. Eosinophile exprimieren apoptoseauslösende Rezeptoren (z. B. CD95R und CD69R), die die Viabilität bzw. die Überlebenszeit und damit das Ausmaß der Gewebeinfiltration regulieren. Die durch die Aktivierung dieser Rezeptoren induzierten molekularen Prozesse sind jedoch nur unzureichend bekannt. Gereinigte humane Bluteosinophile (MACS, Reinheit > 99 %) wurden mit GM-CSF vorinkubiert und nach 18 h mit α-CD69mAb (Klon TP1/55), α-CD95mAb (Klon CH-11) bzw. als Kontrolle α-CD11bmAb (Klon Bear-1) stimuliert. Die Spezifität der Rezeptorligation wurde mittels blockierender mAb (Klon ZB4) bestimmt. Phänotyp, Viabilität, Apoptose und bcl-2-Expression wurden durchflusszytometrisch analysiert. α-CD95mAb (1 µg/ml) induzierte eine Apoptose sowohl ruhender als auch mit GM-CSF (10 ng/ml) vorbehandelter Eosinophiler. In gleicher Weise führte nach 114 h α-CD69mAb (10 µg/ml) zur Apoptose GM-CSF-stimulierter CD69⁺-Zellen, die sich nicht durch einen CD95-Apoptose blockierenden mAb inhibieren ließ. Naive Eosinophile zeigten eine basale bcl-2-Expression, die nach 66 h auf 30 % des Ausgangswertes abnahm. In Gegenwart von GM-CSF blieb die intrazelluläre bcl-2-Konzentration auf dem gleichen Niveau. Nach Stimulation mit α-CD69mAb oder α-CD95mAb verringerte sich die bcl-2-Expression dosisabhängig, während α-CD11bmAb (10 µg/ml) keinen Effekt zeigte. Sowohl die CD95R- als auch die CD69R-vermittelte Apoptose humaner eosinophiler Granulozyten erfolgt über einen bcl-2-abhängigen Signaltransduktionsmechanismus.

Molecular Signal Transduction Mechanism of CD95- und CD69-Receptor-Induced Apoptosis in Human Eosinophils. Effect on GM-CSF-mediated Viability and the Relationship to Intracellular bcl-2 Expression:

Infiltration of eosinophils into the airways plays a central role in the pathophysiology of asthma. Human blood eosinophils express apoptosis-inducing receptors (e. g. CD95R and CD69R) regulating both viability and survival and, thus, the extent of eosinophil infiltration into the airways. Signal transduction processes induced by occupation of the CD69 receptor expressed by eosinophils are insufficiently known. Purified human peripheral blood eosinophils (MACS, purity > 99 %) were pre-incubated with a GM-CSF for 18 h and stimulated with α-CD69mAb (clon TP1/55), α-CD95mAb (clon CH-11), and as a control α-CD11bmAb (clon Bear-1). The specificity of receptor ligation was assessed using a blocking mAb (Klon ZB4). Phenotype, viability, apoptosis and bcl-2-expression were measured employing flow cytometry. α-CD95mAb (1 µg/ml) induced apoptosis both in control and GM-CSF (10 ng/ml) treated eosinophils. Similarly, α-CD69mAb (10 µg/ml) induced apoptosis of GM-CSF-stimulated CD69⁺ cells after an incubation period of 114 h which was not affected by a CD95 blocking mAb. Naive eosinophils showed a basale, bcl-2-expression, which decreased to 30 % after 66 h. In the presence of GM-CSF, intracellular bcl-2-concentration remained unchanged. Following stimulation with α-CD69mAb or α-CD95mAb, a dose-dependent decline of the bcl-2-expression was detected, whereas α-CD11bmAb (10 µg/ml) had no effect. The data suggest that both CD95R- and CD69R-induced apoptosis of human eosinophils involves a bcl-2-dependent signal transduction mechanism.

1 Die Arbeit wurde unterstützt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (01ZZ9602; VKF, Project 2.9) sowie von Forschungsanträgen der Deutschen Forschungsgemeinschaft (01KC8906/1 und Br 1949/1-1)

2 Herrn Prof. Dr. med. Heinrich Matthys zum 65. Geburtstag gewidmet

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1 Die Arbeit wurde unterstützt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (01ZZ9602; VKF, Project 2.9) sowie von Forschungsanträgen der Deutschen Forschungsgemeinschaft (01KC8906/1 und Br 1949/1-1)

2 Herrn Prof. Dr. med. Heinrich Matthys zum 65. Geburtstag gewidmet