Membranständiger TNF verringert die Expression zytoprotektiver Gene in murinen Hepatozyten und Hepatomzellen

Einleitung: Tumor Nekrose Faktor α (TNF) induziert in hepatoparenchymalen Zellen sowohl Zellschutz als auch Apoptose. Membranständiger TNF (memTNF) spielt eine entscheidende Rolle für die Leberschädigung bei immunvermittelter Hepatitis. Im Gegensatz zu löslichem TNF (sTNF) kann memTNF nicht nur TNFR (TNF-Rezeptor)–1 sondern auch TNFR2 stimulieren. Die Expression von TNFR2 wird im Zuge der Entzündung hochreguliert. Ausgehend von der Hypothese, dass Aktivierung von TNFR2 Zellen gegenüber TNFR1-induzierter Apoptose sensibilisieren kann, wurde hier untersucht, inwiefern Vorstimulation mit memTNF die sTNF vermittelte Expression zytoprotektiver Gene in murinen Hepatozyten und Hepatomzellen verändern kann.

Methoden: Die Membranfraktion memTNF (TNF_Δ1–12) exprimierender CHO-Zellen wurde zu Vesikeln verarbeitet. In Monolayer kultivierte, primäre Hepatozyten sowie die Hepatomzelllinie Hepa1–6 wurden mit memTNF-tragendenden Vesikeln vorstimuliert. Nach 2h erfolgte eine Stimulation mit sTNF. Der Effekt auf die Expression zytoprotektiver Gene wurde mittels Real Time RT-PCR gemessen. Stabile Überexpression von TNFR2 in Hepa1–6 Zellen wurde durch Vektortransfektion und anschließende Behandlung mit Selektionsmedium erreicht.

Ergebnisse: Stabile Überexpression von TNFR2 in Hepatomzellen führte zu erhöhtem Zelltod durch sTNF im Vergleich zu untransfizierten Zellen. In primären, nicht-transfizierten Hepatozyten führte die Vorstimulation von TNFR2 mit memTNF zu einer veränderten sTNF-induzierbaren Genexpression. Antiapoptotische Gene wie A20 und Bcl–10 wurden in signifikant geringerer Menge exprimiert, zum Teil bereits durch die Gabe von memTNF allein. Auch die Produktion von TNF-Rezeptorkomplex-Komponenten wie cIAP1 wurde behindert. In Hepatomzellen konnte ein ähnlicher Effekt beobachtet werden.

Diskussion: Bislang war bekannt, dass beide TNF-Rezeptoren notwendig für das Entzündungsgeschehen in der Leber sind, ein Mechanismus dafür blieb jedoch unklar. Hier wird erstmalig gezeigt, dass die Stimulation von TNFR2 mit memTNF in das Zellschutzsystem eingreift und zu verminderter Produktion antiapoptotischer Proteine führen kann. Ein möglicher Mechanismus hierfür ist die Rekrutierung von TNF-Rezeptorkomponenten an TNFR2. Die Zelle kann so möglicherweise empfindlicher für die zytotoxische Wirkung von Entzündungsmediatoren gemacht werden.

Apoptose - Genexpression - TNFR2 - memTNF