Die Rolle des humanen β-Defensins-2 in der Regulation der Expression von Genen der Immunabwehr in odontoblasten-ähnlichen Zellen

Abstract

Humane β-Defensine sind antimikrobielle Peptide mit einem breiten Wirkungsspektrum gegenüber grampositiven und -negativen Bakterien, Pilzen und einigen Viren. In vielen Untersuchungen konnte bereits gezeigt werden, dass sie in verschiedenen oralen Zellen und Geweben exprimiert werden und zusätzlich ebenfalls mediator-ähnliche Funktionen besitzen. Es ist eine neue Erkenntnis, dass humane β-Defensine in den Odontoblasten der Zahnpulpa exprimiert werden. Die genaue Bedeutung der humanen β-Defensine für die Zellen der Zahnpulpa ist bislang ungeklärt. Ziel der Arbeit war es, mediator-ähnliche Funktionen des humanen β-Defensin-2 auf die Expression immunmodulierender Gene in odontoblasten-ähnlichen Zellen zu untersuchen.<br /> Dazu wurden Kulturen von odontoblasten-ähnlichen Zellen, Pulpafibroblasten der ersten und zweiten Dentition und Zellen des apikalen Zahnsäckchens etabliert. Zusammen mit einer Pulpafibroblastenzellinie und Gingivaepithelzellen wurden diese einer qualitativen Genexpressionsanalyse der humanen β-Defensine-1 und -2, der Interleukine-1β, -6, -8, des Tumornekrosefaktors-α, der Cyclooxygenase-2, der Leukotrien-A4-Hydrolase, der zytosolischen Phospholipase-A2 und des Dentinsialophosphoproteins unterzogen und mit Hilfe der RT-PCR analysiert. Anschließend wurde eine quantitative Expressionsanalyse dieser Gene nach Stimulation von odontoblasten-ähnlichen Zellen mit den rekombinanten humanen β-Defensinen-1 und -2 in unterschiedlichen Konzentrationen (15, 50 und 150 ng/ml) über einen Zeitraum von 0-4 Stunden mit Hilfe der Real-Time-PCR vorgenommen.<br /> Diese Analysen ergaben, dass die oben aufgeführten Gene der Immunmediatoren in den untersuchten Zellen der Zahnpulpa exprimiert werden. Die mRNA Expression von hBD-1 und -2 konnte jedoch nur in den odontoblasten-ähnlichen Zellen nachgewiesen werden. Die Stimulation mit rhBD-2 führte in odontoblasten-ähnlichen Zellen einerseits zu einer signifikanten Abnahme der Genexpression von hBD-1 (p < 0,05), andererseits zu einem Anstieg der mRNA Expression von IL-6 (p < 0.05) und IL-8 (p < 0.05).<br /> Die vorliegende Arbeit konnte somit erstmals eine immunmodulierende Wirkung von humanem β-Defensin-2 auf odontoblasten-ähnliche Zellen zeigen.