Untersuchungen zur Rolle von IKK-Beta und IKK-Gamma (Nemo) in der TNF-abhängigen Apoptose und Ischämie-/ Reperfusionsschädigung der Leber

NF-kappa B abhängige Signalwege spielen eine entscheidende Rolle in der Aktivierung antiapoptotischer und inflammatorischer Signalwege in der Leber. Der IKK-Komplex ist eine entscheidende Kinase in der Aktivierung von NF-kB. Er besteht aus zwei katalytischen (IKK-alpha/IKK-beta) und einer regulatorischen Untereinheit (IKK-gamma/NEMO). Um die Bedeutung der einzelnen Untereinheiten zu untersuchen, benutzten wir konditionelle cre/lox–Knockoutmäuse für IKK-beta und Nemo und untersuchten die NF-kB Aktivierung und Leberschädigung nach TNF-Stimulation und Ischämie-Reperfusion.

Der effiziente Knockout in der Leber wurde für beide Konstrukte auf DNA-, RNA- und Proteinebene gezeigt. In Co-IP-Experimenten zeigte sich, dass sich trotz des Fehlens von IKK-b ein Komplex aus IKK-a und NEMO bilden kann. Nach TNF-Stimulation zeigte sich in den IKK-b-KO Tieren kein Anstieg der Transaminasen oder der Sterblichkeit im Vergleich zu den Kontrolltieren, auch konnte keine Apoptose nachgewiesen werden. Im Gegensatz dazu starben die NEMO-KO-Tiere bereits 2h nach TNF-Gabe mit massiv erhöhten Transaminasen, im TUNEL-Test zeigten sich deutlich apoptotische Zellen. In den IKK-b-KO-Tieren ergab sich eine normale I-kB- Degradierung und –Aktivierung im EMSA nach TNF, diese waren in den NEMO-KO-Tieren deutlich reduziert. Im Gegensatz dazu zeigte sich in einem in-vitro-Kinase-Assay mit einem GST-RelA Konstrukt, dass die Phosphorylierung dieser NF-kB-Untereinheit im Hepatozyten IKK-b abhängig, nicht aber NEMO-abhängig erfolgt. Schließlich ergaben Untersuchungen in einem Ischämie/Reperfusionsmodell, dass IKK-b-KO-Maeuse nach 60minütiger partieller Leberischaemie und Reperfusion deutlich niedrigere Transaminasen und geringere Lebernekrosen zeigten als Kontrolltiere.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass die NF-kB Aktivierung nach TNF Stimulation in der Leber unabhängig von IKK-beta, aber abhängig von NEMO erfolgt. IKK-beta spielt eine Rolle in der Phosphorylierung der RelA-Untereinheit von NF-kB, die wiederum NEMO-unabhängig erfolgen kann. IKK-beta abhängige Signale vermitteln die hepatische Schädigung nach Ischämie/Reperfusion, woraus sich therapeutische Möglichkeiten ergeben.

Schlüsselwörter

IKK - NF-kappaB - experimentelle Leberschädigungsmodelle - konditionelle Knockout-Mäuse