Kleeblattpeptide und proinflammatorische Cytokine

Abstract

Die drei humanen Kleeblattpeptide (TFF) gehören zu den Akutphase Peptiden. Sie werden vor allem im Verdauungstrakt exprimiert und ihnen wird zum einen eine Schutz- und Heilfunktion des gastrointestinalen Epithels, zum anderen eine tumorsuppressive Wirkung zugesprochen. Aufgrund ihrer verdauungstrakt-spezifischen Expression und Wundheilungswirkung, wird ihre Beteiligung bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED) und bei der Genese von Magenkrebs diskutiert. In der vorliegenden Studie sollte das Zusammenspiel der TFF und der proinflammatorischen Cytokine IL1beta und IL6 untersucht werden. In Reportergenexperimenten konnte nach anschließender Stimulation mit IL1beta und IL6 gezeigt werden, daß diese Cytokine die TFF Expression herabregulieren. Dieses Ergebnis wurde auf endogener mRNA-Ebene mittels Multiplex- und Realtime-PCR bestätigt. Weiterhin konnte gezeigt werden, daß sowohl die Transkriptionsfaktoren NFkappa-B und C/EBPbeta, als auch die korrespondierenden Cytokine IL1beta und IL6 die TFF Expression in gastrointestinalen Zellinien durch transkriptionelle Repression vermindern. Da diese beiden Cytokine in CED und einigen Magenkarzinomen verstärkt produziert werden, könnte eine reduzierte Expression der gastro- und intestinalprotektiven Kleeblattpeptide wesentlich zur Entwicklung dieser pathologischen Situationen beitragen. Desweiteren wurde der umgekehrten Fragestellung nachgegangen: besitzen die TFF immunmodulierende Eigenschaften? Hierfür wurde die promyeloische Zellinie HL-60 und isolierte PMN u. a. mit TFF2 und TFF3 stimuliert. Bei der granulozytären Linie von HL-60 konnte eine Beteiligung der TFF bei der Cytokinexpression ausgeschlossen werden, bei der monozytären Linie waren die durchweg negativen Ergebnisse nicht aussagekräftig. Bei den PMN konnte zwar eine Stimulation der Cytokinexpression beobachtet werden, jedoch keine TFF spezifische.

TFFs are acute phase proteins up-regulated in response to gastrointestinal mucosal damage. They promote cell migration, protect, and heal the mucosa and may function as tumorsuppressors. They are assumed to be regulated by the proinflammatory cytokines IL1beta and IL6. Following IL1beta and IL6 stimulation, expression of TFF genes was analyzed in gastrointestinal cell lines by reporter gene assays, by multiplex-RT-PCR and quantitative real-time PCR. NFkappa-B and C/EBPbeta were transiently co-expressed. In this study, the transcription factors NFkappa-B and C/EBPbeta were functionally identified to inhibit transcription of human TFF genes. Down-regulation of TFF transcription and mRNA expression was also observed by IL1beta and IL6. Down-regulation of intestinal trefoil factor TFF3 due to transcriptional repression by IL1beta through NFkappa-B, as well as by IL6 through C/EBPbeta activation in vitro, may reflect the situation in vivo and may contribute to ulceration and decreased wound healing during IBD. Additionally, IL1 and IL6 over-expression in chronic gastritis may lead to mucosal damage and gastric carcinogenesis through transcriptional repression of TFF1 and TFF2. Furthermore, the reversed question has been investigated: are TFF able to act in an immunomodulatory manner? Therefore, the promyelocytic leukemia cell line HL- 60 and isolated PMN have been stimulated with recombinant TFF2 and TFF3 peptides and cytokine expression has been determined by multiplex-RT-PCR. In HL-60 cells differentiated to granulocytes, the involvement of TFF2 and TFF3 in cytokine expression could be answered in the negative. HL-60 cells differentiated to monocytes did not show cytokine induction at all. PMN stimulated with TFF2 and TFF3 showed induced cytokine expression, however, the effect was not TFF specific. In this study, the question whether TFF act as mediators of the immune response could not be answered unequivocally.