Synergistischer Effekt zwischen MDP-vermittelter Aktivierung von NALP3/NOD2 und TLR2-Signalling auf die IL-8 Sekretion in intestinalen Epithelzellen

Einleitung: NODs und NALPs sind zytosolische ((lsqour))Pattern Recognition Receptors’, die in die Aktivierung des angeborenen Immunsystems involviert sind. Mutationen der NODs und NALPs sind mit diversen entzündlichen Erkrankungen, wie z.B. dem M. Crohn, assoziiert. Eine Aktivierung von NALP2/3 resultiert über Spaltung der Procaspase-1 letztlich in einer proteolytischen Aktivierung von IL-1β und IL-18. Erst kürzlich konnte als Ligand für NALP3 Muramyldipeptid (MDP) identifiziert werden, das zudem via NOD2 die Produktion von pro-IL-1β und IL-8 mediiert. Weiterhin wurde sowohl ein synergistischer als auch ein antagonistischer Effekt zwischen MDP-vermitteltem und TLR2-Signalling in Monozyten beschrieben.

Ziele: Im Rahmen der vorliegenden Studie sollte untersucht werden, ob NALPs in intestinalen Epithelzellen (IEZ) exprimiert werden und ob das genannte Cross-Signalling auch in IEZ eine Rolle spielt.

Methodik: Die Expression von NALP 2 bis NALP 14 wurde in den Epithelzelllinien Caco-2, HT29, SW480 und T84 sowie in primären IEZ mit quantitativer Taqman-PCR untersucht. Aus normaler Mukosa isolierte IEZ wurden mit verschiedenen Konzentrationen MDP und/oder Pam3Cys, einem synthetischen TLR2-Liganden, stimuliert und IL-8 und IL-1β im Überstand gemessen.

Ergebnisse: NALP7 war in keinem Zelltyp nachweisbar; NALP5 nicht in Caco-2 und HT29; NALP12 nicht in Caco-2, HT29 und IEZ. Die anderen NALPs waren in allen getesteten Zellen detektierbar. Die höchste Expression von NALP2 zeigten Caco-2, während die anderen NALPs ca. 4–32-fach stärker in primären IEZ exprimiert waren. Die Inkubation primärer IEZ mit MDP oder Pam3Cys resultierte in einer dosisabhängigen Sekretion von IL-8. Eine Co-Stimulation primärer IEZ mit MDP und Pam3Cys resultierte in einer synergistischen Sekretion von IL-8. Obwohl in anderen Studien bei Monozyten nach Stimulation von NALP3 mit MDP eine Sekretion von IL-1β beobachtet wurde, konnten wir unter unseren Versuchsbedingungen keinen Effekt von MDP auf die Freisetzung von IL-1β in primären IEZ nachweisen.

Schlussfolgerung: NALPs zeigen in Epithelzelllinien und in primären IEZ unterschiedliche Expressionsmuster. Eine MDP-mediierte Aktivierung von NALP3/NOD2 kooperiert mit der TLR2-vermittelten Signaltransduktion in der Sekretion von IL-8.