Einfluss von IL-4 auf die Genexpression antimikrobieller Peptide und proinflammatorischer Mediatoren in gingivalen Zellen

Abstract

Die Oberflächen der Mundhöhle sind permanent einer Vielzahl von Mikroorganismen ausgesetzt. Dennoch sind die epithelialen Gewebe in der Lage, eine gesunde Homöostase in der Mundhöhle aufrecht zu erhalten. Diese wird durch die Synthese antimikrobieller Peptide (AMPs) wie die humanen β-Defensine-1 und -2 (hBD-1 und hBD-2) sowie dem CC-Chemokin Ligand 20 (CCL20) erreicht. AMPs zeigen neben direkten antimikrobiellen Effekten gegenüber Mikroorganismen mediator-ähnliche Eigenschaften und können somit die Immunantwort beeinflussen.<br /> Interleukin-4 (IL-4) ist ein pleiotropes Molekül, welches eine Vielzahl physiologischer Effekte auf unterschiedliche Zielzellen ausübt und im Rahmen der antiinflammatorischen Immunantwort eine wichtige Rolle spielt.<br /> Ziel dieser Arbeit war es zu untersuchen, ob antimikrobielle Peptide wie hBD-1, hBD-2 und CCL20 als Teil der angeborenen Immunantwort in gingivalen Epithezellen und Fibroblasten im Rahmen der antiinflammatorischen Immunantwort unter dem Einfluss von IL-4 reguliert werden.<br /> Es wurden Kulturen primärer gingivaler Epithelzellen (GECs, n=3) und Fibroblasten (HGFs, n=3) von drei unterschiedlichen Donoren angezogen und mit IL-4 (1ng/ml) über einen Zeitraum von 30, 120 und 240 Minuten stimuliert. Die quantitative Genexpressionsanalyse von hBD-1, hBD-2, CCL20, Interleukin1-β (IL-1β), Interleukin 8 (IL-8) sowie dem Housekeeping-Gen β-Aktin erfolge mit Hilfe der Real-Time-PCR.<br /> Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigten, dass alle oben aufgeführten Gene sowohl in GECs als auch in HGFs exprimiert werden. Währen die Stimulation mit IL-4 über 240 Minuten zu einer erhöhten Genexpresion von hBD-2 in GECs führte, konnte in HGFs eine erniedrigte mRNA-Expression von hBD-2 festgestellt werden. Darüberhinaus konnte unter dem Einfluss von IL-4 nach 30 Minuten eine erhöhte mRNA-Expression von CCL20 und IL-8 gezeigt werden.<br /> Die vorliegende Arbeit zeigt erstmals eine differentielle Zelltyp-spezifische Genexpression antimikrobieller Peptide in GECs und HGFs unter dem Einfluss von IL-4. Die mögliche Rolle antimikrobieller Peptide im Rahmen antiinflammatorischer Immunprozesse sollte in weiterführenden Studien untersucht werden.