Abstract (deu)
Entzündung ist im Prinzip eine schützende Reaktion des Organismus auf verschiedenste schädigende Reize. Kommt es aber zu einer übertriebenen oder ständigen Entzündungsreaktion, so werden durch den ursprünglich nutzbringenden Abwehrmechanismus Schädigungen verursacht. Chronische Entzündungen sind in die Pathogenese von vielen unterschiedlichen Erkrankungen involviert. Die Aufklärung von Mechanismen, die die adäquate Beendigung dieser Reaktion ermöglichen ist daher ein wichtiges Ziel der Entzündungsforschung.
Neben verschiedenen Immunzellen tragen auch endotheliale Zellen aktiv zu einer Entzündung bei. Das Endothelium kleidet die Vaskulatur aus und bildet unter normalen Bedingungen eine anti-koagulante Oberfläche und eine Barriere zwischen dem Blutstrom und dem umliegenden Gewebe. Als Reaktion auf pro-inflammatorische Stimulation kommt es zu phenotypischen Veränderungen der endothelialen Zellen, die es den Immunzellen erlauben diese Schranke zu passieren und ins Gewebe einzuwandern. Auf molekularer Ebene sind diese Prozesse hauptsächlich durch verschiedene induzierbare Transkriptionsfaktoren (e.g. NF-κB, AP-1, NFAT) reguliert. Ihre Aktivierung führt nicht nur zur Expression einer Vielzahl von pro-inflammatorischen Genen, sondern auch von solchen, die in einem späteren Stadium einer Entzündungsreaktion deren Ende induzieren. Die Proteine, die von solchen Genen codiert werden, formen so genannte „negative feedback loops“. Um neue „negative feedback loops“ zu identifizieren wurden Gene selektiert, die in Endothelzellen aus der humane Nabelschnur (HUVECs) durch das pro-inflammatorische Cytokin IL-1 induziert werden und inhibitorisches Potential aufweisen. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden einige diese Kandidatengene in passende Expressionsvektoren kloniert und ihr Einfluss auf Transkriptionsfaktoren und Signaltransduktionswege die bei der Entzündung eine wichtige Rolle spielen, mittels Reportergen Assays analysiert.
Eines der untersuchten Gene, GG2-1, kodiert ein FLICE–inhibierendes, anti-apoptotisches Protein mit onkogenem Potential. Reportergen Assays in HEK293 zeigten, dass Überexpression von GG2-1 einen signifikanten inhibitorischen Effekt auf die Aktivität von NF-κB und AP-1 hat, wenn deren Aktivierung durch Transfektion der MAP3 Kinase MEKK1 erreicht wurde. Damit übereinstimmend wurde beobachtet, dass die MEKK1-induzierte Aktivität des IL-8-Promoters ebenfalls proportional zu steigenden Mengen von GG2-1 sinkt. Detektierung des Proteins mittels „Western Blotting“ zeigte, dass die Inhibierung der Reportergen Expression mit abnehmenden Proteinmengen von MEKK1 assoziiert ist. Die Konzentrationen von anderen MAP3 Kinasen wurde durch die Anwesenheit von GG2-1 nicht beeinflusst, was die Vermutung erlaubt, dass der beobachtete Effekt spezifisch für MEKK1 ist. Durch Co-Immunopräzipitaton wurde eine direkte Interaktion zwischen den beiden Proteinen ausgeschlossen.
JAG1 kodiert Jagged-1, einen der vier Liganden von Notch 1. Aktives Notch setzt Signalkaskaden in Gang, die essentiell für die Zell-Zell Kommunikation sowie diverse Entwicklungsprozesse sind. Mutationen in JAG1 verursachen das Alagille Syndrom (AGS), eine autosomal dominate Erbkrankheit, die Auswirkungen auf verschiedenste Bereiche des Organismus hat. In endothelialen Zellen ist Jagged-1 in die Kontaktinhibierung involviert, wahrscheinlich durch Regulierung des Retinoblastoma Proteins (Rb). In anderen Zelltypen zeigt Jagged-1 onkogene Eigenschaften. Die durchgeführten Reportergen Assays zeigten keinen signifikanten inhibitorischen Effekt von Jagged-1 auf pro-inflammatorische wirkende Transkriptionsfaktoren. Im Gegensatz dazu wurde die Aktivität des Tumorsuppressors p53 stark unterdrückt, was vermuten lässt, dass Jagged-1 auch in endothelialen Zellen einen Einfluss auf onkogene Prozesse haben könnte.