MDP-Stimulation induziert die Expression von Cathepsin B und L in vitro

Einleitung: Nalp-2 und Nalp-3 gehören wie NOD2 zu den NBS-LRR (Nucleotide Binding Site-Leucine Rich Repeats) Proteinen, die an der intrazellulären Erkennung von mikrobiellen Produkten beteiligt sind. Das bakterielle Motiv Muramyldipeptid (MDP) wurde als Ligand und Aktivator von NOD2 identifiziert und bindet auch an Nalp2/Nalp3. Cathepsine führen, wenn sie sezerniert werden, zu Gewebedestruktion. In Vorarbeiten konnten wir eine verstärkte Expression von Cathepsin B (CTSB) und Induktion von Cathepsin L (CTSL) und Cathepsin D (CTSD) in intestinalen Makrophagen bei Morbus Crohn (MC) zeigen. Daher untersuchten wir die Regulation der Cathepsin Expression in Abhängigkeit von einer MDP Stimulation als Simulation bakterieller Translokation, die im Zusammenhang mit MC diskutiert wird.

Methoden: HEK293 Zellen wurden mit pcDNA, Nod2-pcDNA oder SNP13-pcDNA (mutiertes NOD2) transfiziert und mit unterschiedlichen MDP-Konzentrationen stimuliert. Die mRNA-Expression von CTSB, CTSL, Nalp-2 und Nalp-3 wurde mittels Taqman-PCR untersucht. Die IL-8 Produktion wurde mittels ELISA bestimmt.

Ergebnisse: MDP stimulierte HEK293 Zellen, die mit NOD2-pcDNA transfiziert wurden, exprimierten dosisabhänging signifikant höhere Mengen CTSB, CTSL, Nalp-2 und Nalp-3 mRNA als pcDNA transfizierte Zellen. Die IL-8 Sekretion als Read-out der NF-κB Aktivierung wird durch MDP dosisabhängig induziert. Die höchste IL-8 Konzentration wird mit einer Stimulierungsdosis von 100 ng/ml MDP erreicht und beträgt in NOD2-pcDNA transfizierten Zellen 868,4 pg/ml und in SNP13-pcDNA transfizierten Zellen 246,4 pg/ml vs. 180 pg/ml in pcDNA transfizierten Kontrollen.

Zusammenfassung: Bei MC führen bakterielle Invasion und mikrobielle Produkte zur Induktion der Expression der proteolytischen Enzyme CTSB und CTSL, sowie der MDP-Liganden Nalp-2 und Nalp-3, wodurch es zu Entzündung und Gewebedestruktion kommt.

Gefördert durch DFG, SFB 585, A6