Antiinflammatorische Wirkung von Interferon-β auf gliale Zellkulturen in vitro

Interferon-β wird zur Therapie der schubförmigen Multiplen Sklerose (MS) eingesetzt. Die Mikroglia repräsentiert die immunkompetenten Zellen des Zentralen Nervensystems (ZNS). Neben der Fähigkeit zur Phagozyose sezernieren diese Zellen pro- und antiiflammatorische Zytokine, welche eine wesentliche Rolle im Krankheitsverlauf der MS spielen. Astrozyten sind über gap junction (GJ) zu einem funktionellen Synzytium gekoppelt. Hauptbestandteil dieser GJ ist das integrale Membranprotein Connexin43 (Cx43).

Im ersten Ansatz haben wir die Auswirkungen von proinflammatorischen Zytokinen (TNF-α, Il-1-β und IFN-γ) auf astrogliale-mikrogliale Ko-Kulturen von neugeborenen Ratten untersucht. Dabei fanden sich folgende signifikante (p <=0,0051) Unterschiede: a) mit der patch-clamp Methode eine Depolarisation des astroglialen Membranpotential (MRP) (Median Kontrolle -75,9 mV, nach Zytokininkubation -49,4 mV), b) eine reduzierte astrogliale Farbstoffkopplung (von 42,5 auf 3,5 gekoppelte Zellen im Median) und c) ein erhöhter Anteil aktivierter Mikroglia (von 39% auf 59%) in der Immunhistochemie.

Im zweiten Ansatz untersuchten wir die entzündungsprotektive Wirkung von Interferon-β auf gliale Ko-Kulturen. Hierzu wurden die Kulturen vor Zytokinzusatz 24 Stunden mit Interferon-β inkubiert.

Dabei zeigten sich im Vergleich zu den Kulturen ohne vorherige Interferon-β Inkubation folgende signifikante (p <=0,0064)

Unterschiede: a) ein deutlicher Rückgang der Depolarisation des astroglialen MRP (Median -49,4 mV ohne auf -68,3 mV mit Vorinkubation), b) ein Anstieg der funktionellen Kopplung (von 3,5 auf 49 gekoppelte Zellen im Median) und c) ein verminderter Anteil der aktivierten Mikroglia (von 59% auf 29%).

Daraus folgt, dass die bekannten entzündungsprotektiven Wirkungen des Interferon-β bei der Interaktion zwischen Astrozyten und Mikroglia eine wesentliche Rolle spielen. Diese Ergebnisse sind vergleichbar mit Daten aus weiteren Versuchen, in denen wir die Wirkung des antiinflammatorischen Zytokins TGF-β auf astrogliale-mikrogliale Zellkulturen untersucht haben.

Unterstützt durch die gemeinnützige Hertie-Stiftung, Frankfurt (GHS2/472/98) und der DFG, Graduiertenkoleg „Entwicklung und Plastizität des Nervensystems“