Aktivierung der Ornithindecarboxylase(ODC) durch Cyclooxygenase(COX)-2 in H.-pylori-stimulierten Makrophagen(Mø): Ein Mechanismus für die Dysregulation der angeborenen Immunantwort

Ziel: Da zyklisches AMP(cAMP) die ODC-Aktivierung vermittelt, untersuchten wir die Rolle von COX-2, Prostaglandin E2(PGE2) und cAMP bei der Induktion von ODC durch H. pylori(Hp).

Methode: HpSS1-Bakterien, -Lysate und rekombinante Urease wurden zur RAW264.7Mø-Stimulation verwendet,-/+: PGE2(1uM); zellpermeablem cAMP-Analogon, 8-bromo-cAMP(0.1mM); COX-2-spezifischen Inhibitoren NS-398(1uM) und DFU(1uM) sowie α-PGE2-Antikörper(Ak), 2B5(135ug/ml). Für den Luciferase-Reporter-Assay wurde ein ODC-Promoter von minimal -264 Basenpaaren(bp) benutzt. ODC-mRNA-Expression wurde mittels “real-time“-PCR, das Protein durch Western Blot und die Enzymaktivität durch Umwandlung von 14C-L-Ornithin zu 14CO2 bestimmt. Ein Elektromobilitäts-Shift-Assay(EMSA) wurde unter Verwendung einer ODC Promotersequenz von -264 bis -35bp als DNA-Probe durchgeführt, die die Bindungsseite des cAMP-“response element“s(CRE) von -41 bis -49bp enthielt.

Ergebnisse: Die diversen Hp-Präparate induzierten einen parallelen 10-fachen Anstieg von ODC-Promoter- und Enzymaktivität, mRNA und Protein mit Peak nach 6h (jeweils P<0,01). PGE2 oder cAMP allein bewirkten keine ODC-Induktion, beide potenzierten jedoch ähnlich (3- bis 4-fach) die Induktion der ODC-Promoter- und Enzymaktivität sowie mRNA Level durch die Hp-Produkte (jeweils P<0,05). COX-2-Inhibitoren schwächten signifikant die ODC-Aktivität um 50,1±12,4% für NS-398 und 63,9±11,2% für DFU ab, ebenso der α-PGE2-Ak um 51,8±3,1% (jeweils P<0,05). EMSA zeigte, dass nukleäre Extrakte von Hp-stimulierten Mø eine signifikante Bindung zum ODC-Promoter aufwiesen, jedoch die Zugabe von cAMP das Bindungsverhalten nicht beeinflusste; ebenso wenig band eine “Consensus“-Probe für CRE an Kernextrakte unstimulierter oder Hp-stimulierter Zellen.

Schlussfolgerung: In Hp-stimulierten Mø wird die ODC-Induktion durch COX-2-Aktivierung vermittelt. PGE2 und die assoziierte Generierung von cAMP steigert die ODC-Induktion durch einen Mechanismus, der wahrscheinlich eher eine Verstärkung der Bindung von Transkriptionsfaktoren an Hp-“response elements“ im ODC-Promoter bewirkt, als eine Bindung an CRE. Die COX-2-Aktivierung durch Hp könnte wesentliche biologische Effekte “downstream“ haben, die aus der Stimulation der Polyaminsynthese resultieren.