Streptococcus pneumoniae induziert p38 MAPK- und JNK-abhängige Apoptose humaner Endothelzellen

Einleitung: Streptococcus pneumoniae ist der häufigste Erreger der ambulant erworbenen Pneumonie, einer der volkswirtschaftlich bedeutendsten Infektionskrankheiten. Obwohl bei Pneumokokkeninfektionen häufig eine Bakteriämie auftritt und die Pneumokokken-Sepsis eine gefährliche Komplikation darstellt, gibt es kaum Untersuchungen zur Pneumokokken-Endothel Interaktion. Wir prüften die Hypothese, dass Pneumokokken Apoptose in kultivierten Endothelzellen auslösen.

Methoden: Humane Endothelzellen aus der Nabelschnurvene (HUVEC), humane pulmonale mirkovaskuläre Endothelzellen (HLMEC); Messung von DNA-Fragmentierung, LDH-Freisetzung und Caspasenaktivität; Western Blot.

Ergebnisse: Während unbekapselte Pneumokokken (R6x) zeit- und dosisabhängig Apoptose in HUVEC und HLMEC auslösten, führte Exposition gegenüber bekapselten Stämmen zu Nekrose. Deletion des Pneumolysingens in R6x führte zu verminderter Apoptose. In apoptotischen Endothelzellen war vermehrte Caspasenaktivität nachweisbar und der Pan-Caspaseninhibitor zVAD blockierte Pneumokokken-induzierte Apoptose ebenso wie eine Erhöhung von cAMP. Pneumokokken aktivierten in Endothelzellen die p38 MAP und JNK Kinase. Chemische Inhibition der p38 (SB203580) oder JNK (SP600125) reduzierte Pneumokokken induzierte Apoptose, während inaktive Kontrollsubstanzen ohne Effekt waren.

Zusammenfassend können Pneumokokken Caspasen-abhängig Apoptose von Endothelzellen induzieren. Ebenso zeigte sich eine bedeutende Rolle der p38 MAP Kinase und JNK Kinase für durch Pneumokokken ausgelöste Apoptose in Endothelzellen.

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