Regulation einer intestinalen Entzündungsreaktion durch das Ubiquitin-modifizierende Enzym A20

Zielsetzung und Fragestellung: Das angeborene Immunsystem vermittelt die Aufrechterhaltung der intestinalen Homöostase und intestinale Entzündungsreaktionen. Ein wichtiger intrinsischer Regulationsmechanismus des angeborenen Immunsystems wird durch A20 ausgeübt. Dieses Enzym modifiziert Proteine des Toll-like Rezeptor-Signalwegs durch Ubiquitinierung und verhindert somit die NF-κB Aktivierung in Antigen-präsentierenden Zellen. Diese Rolle von A20 in Lymphozyten ist bis dato unzureichend untersucht. Ziel dieser experimentellen Untersuchung war es, die regulatorische Kapazität von A20 zur Prävention einer intestinalen Entzündungsreaktion des Kolons zu untersuchen. Materialien und Methoden: Für die Versuche wurden heterozygot A20-defiziente C57BL/6Mäuse (A20^±) und C57BL/6 WT Mäuse verwendet. Für in vitro Funktionsanalysen und Durchflusszytometrie erfolgte die Isolation von CD11b⁺ Zellen und CD4⁺ Zellen. Durch Gabe von 5% DSS im Trinkwasser wurde eine akute Kolitis induziert. An Tag 7 wurde das Kolon entfernt und immunologisch aufgearbeitet. Ergebnisse und Diskussion: Wir konnten zeigen, dass Antigen-präsentierende Zellen von A20^± Mäusen nach TLR2- oder TLR4-Stimulation eine drastische Zunahme der Produktion des proinflammatorischen Zytokins Interleukin-12 aufwiesen. Zusätzlich konnte dargelegt werden, dass sich naive CD4⁺ T-Zellen von A20^± Mäusen unter T-Helfer-1-polarisierender Stimulation im Vergleich zu WT CD4⁺ T-Zellen vermehrt in Interferon-γ-produzierende T-Zellen entwickeln. Für eine T-Helfer-17-Polarisation konnte eine vermehrte IL-17-Produktion nicht nachgewiesen werden. Im Tiermodell bewirkte die Gabe von 5% DSS im Trinkwasser akute Kolitis mit Gewichtsverlust. Heterozygot A20-defiziente Mäuse wiesen dabei einen signifikant stärkeren Gewichtsverlust als WT Mäuse auf. Diese entzündliche Hypersensitivität von A20^± Mäusen konnte histologisch eindeutig dokumentiert werden. Schlussfolgerung: An den Ergebnissen lässt sich der regulatorische Effekt von A20 auf den proinflammatorischen Toll-like Rezeptor-Signalweg erkennen. Dieser Effekt tritt nicht nur bei Antigen-präsentierenden Zellen, sondern insbesondere auch bei T-Lymphozyten und im Rahmen einer intestinalen Entzündungsreaktion zum Vorschein.