S. pneumoniae induziert die Phosphorylierung von p65/RelA am Promotor des il-8-Gens in Abhängigkeit der p38 MAP-Kinase

Einleitung: Streptococcus pneumoniae ist der häufigste Erreger der ambulant erworbenen Pneumonie, welche eine der Haupttodesursachen aufgrund von Infektionskrankheiten in den Industrienationen darstellt. Wir untersuchten die Bedeutung epigenetischer Regulationsmechanismen für die Pneumokokken-induzierte Aktivierung von Epithelzellen.

Methoden: BEAS-2B Zellen, Chromatin-Immunpräzipitation (ChIP), siRNA, RT-PCR, Western Blot, Reportergenassay, dom.-neg. Mutanten, Maus-Pneumoniemodell, ELISA, EMSA.

Ergebnisse: Pneumokokken induzierten in infizierten Mauslungen in vivo und in BEAS-2B Zellen in vitro die Expression von IL-8 und GM-CSF, aktivierten die p38 MAPK sowie NF-κB. Blockade der p38 MAPK mittels chemischer Inhibitoren, dom.-neg. Mutanten der p38 MAPK Isoformen α, β₂, γ, δ sowie siRNA führte ebenso wie Inhibition des kanonischen NF-κB Signalwegs (dom.-neg. IKK, NIK-NBD) zur Blockade der IL-8 Bildung. Die Analyse der Interaktion beider Signalwege zeigte, das p38 MAPK Blockade weder die IκBα Degradierung, die Translokation von NF-κB in den Kern noch seine Rekrutierung an den il-8-Promotor hemmte. Subsequente Chromatin-Immunpräzipitation ergab, das nicht die Bindung von NF-κB, sondern die Phosphorylierung der Untereinheit p65/RelA an Serin 536 und die folgende Rekrutierung der RNA Polymerase II – und damit die Transkription – an den il-8-Promotor blockiert war. Zusammenfassend stimulieren Pneumokokken im humanen Bronchialepithel die Expression von IL-8 durch (1) Aktivierung des kanonischen NF-κB-Weges und (2) durch p38 MAP Kinasen abhängige Phosphorylierung von p65/RelA am il-8-Promotor. Diese Studie zeigt erstmals, das Bakterien epigenetische Regulationsmechanismen in Zielzellen beeinflussen.

Förderung: BMBF-NBL3, Schnittstellenlabor „Bronchopulmonale Infektion“; BMBF-CAPNETZ.