Nod-like Rezeptoren und Interleukin-1 Zytokine in basophilen und eosinophilen Granulozyten

Abstract

Basophile und eosinophile Granulozyten sind Bestandteile des angeborenen Immunsystems. Sie spielen eine wichtige Rolle bei allergischen Erkrankungen und sind an der TH-2 vermittelten Antwort beteiligt. In vielen Studien wurde gezeigt, dass eosinophile Granulozyten durch Zytokinsekretion und Freisetzung von Granula an der Modulation einer Entzündung beteiligt sind [57]. Aber auch basophile Granulozyten können durch Degranulation und Ausschüttung ihrer Zytokine und Mediatoren wie z. B. Histamin zur allergischen Inflammation beitragen [45]. In dieser Arbeit haben wir uns mit basophilen und eosinophilen Granulozyten und deren Nod-like Rezeptoren und IL-1 Zytokine beschäftigt. Lange Zeit wurde diesen beiden Granulozyten wegen des geringen Vorkommens und der schwierigen Isolationsmöglichkeiten nur wenig Beachtung geschenkt. Wir konnten zeigen, dass basophile und eosinophile Granulozyten sich in der Expression der Nod-like Rezeptoren unterscheiden, jedoch alle nötigen NLR exprimieren, welche zur Bildung von Inflammasomen benötigt werden. Basophile Granulozyten exprimieren die Nod-like Rezeptoren NLRP1, NLRP3, IPAF, NOD1 und NOD2. Eosinophile Granulozyten haben ein ähnliches Expressionsmuster. Wir konnten jedoch zeigen, dass NLRP3 in eosinophilen Granulozyten im Vergleich zu basophilen Granulozyten schwächer exprimiert wird. Obwohl alle Bestandteile zur Inflammasomformation vorliegen, kommt es zu keiner IL-1 Sekretion, da weder eosinophile noch basophile Granulozyten IL-1α oder IL-1β exprimieren oder sezernieren, anders als andere PBMCs des peripheren Blutes, welche sowohl IL-1α als auch IL-1β mRNA exprimieren. Diese Expression von IL- 1α und IL-1β konnte durch Stimulation mit LPS und anti-FcεR1 in PBMCs noch gesteigert werden, in Basophilen oder Eosinophilen jedoch nicht. Im Gegensatz hierzu konnten wir jedoch in basophilen und eosinophilen Granulozyten IL-33 nachweisen. Zusammenfassung 53 IL-33 mRNA liegt in beiden Populationen bereits in Ruhe vor, seine Expression konnte durch Stimulation mit LPS in basophilen Granulozyten sogar noch weiter gesteigert werden. Leider gelang ein Proteinnachweis von IL-33 in keinem Zelltyp mittels Western Blot oder ELISA, lediglich in der Fluoreszenzmikroskopie ließ sich das Protein darstellen. Hier lag IL-33 nukleär und zytosolisch vor. Neben IL-33 selbst konnten wir im nächsten Schritt seinen Rezeptor ST2 in beiden Granulozyten mittels PCR detektieren. Die Expression von ST2 in basophilen Granulozyten wird durch IL-33 supprimiert, vermutlich als negatives Feedback nach Rezeptorstimulation. Zusammengefasst demonstriert die durchgeführte Arbeit, dass basophile und eosinophile Granulozyten eine wichtige Rolle im angeborenen Immunsystem haben. Die Präsenz von IL-1α und IL-1β in Neutrophilen und Makrophagen und von IL-33 in basophilen und eosinophilen Granulozyten kann die Manifestation einer allergischen Erkrankung durch Zytokine des angeborenen Immunsystems erklären.