Differierende Zytokinantwort in humanen Vollblutproben nach Stimulation mit Lipopolysaccharid unterschiedlicher Bakterienstämme

Abstract

Die vorliegende Studie untersucht den stimulierenden Effekt gereinigter Lipopolysaccharide (LPS) der Bakterienstämme Escherichia coli, Salmonella thyphosa, Pseudomonas aeruginosa und Klebsiella pneumoniae auf die Produktion der Zytokine Tumor-Nekrose-Faktor-alpha (TNF-alpha), Interleukin-1beta (IL-1beta), Interferon-gamma (IFN-gamma), Interleukin-10 (IL-10) und MCP-1 in Vollblut-Proben. Diese Effekte werden mittels ELISA gemessen.<br /> Aus der Inkubation von 0,5ml Vollblut mit 10ng/ml E. coli und S. thyphosa resultierte eine zeitabhängige Produktion von TNF-alpha, IL-1beta, IFN-gamma, IL-10 und MCP-1. K. pneumoniae hingegen zeigt hauptsächlich Effekte auf IL-1beta, IL-10 und MCP-1 und weniger starke auf TNF-alpha und IFN-gamma. Das LPS von P. aeruginosa zeigt in Bezug auf die Produktion von MCP-1 ähnlich starke Effekte wie die anderen LPS-Sorten, die Stimulation der anderen Zytokine bleibt jedoch aus.<br /> Zusätzlich können weitere Effekte der verschiedenen LPS-Präparate hinsichtlich der Mediator - Produktion über einen Zeitraum von 24 Stunden aufgezeigt werden. Hierzu wird mit 0,1ng bzw. 1000ng LPS pro ml stimuliert. Diese Dosis-Antwort-Kurven werden mit LPS von E. coli, S. thyphosa und K. pneumoniae bei allen Mediatoren erzielt. Die Ausnahmen stellen IL-1beta und MCP-1 dar.<br /> Der auffälligste Unterschied zwischen den einzelnen Sorten ist die Fähigkeit des LPS von Pseudomonas aeruginosa, einen ausgeprägten Dosis-Effekt auf MCP-1 auszuüben, trotz seines sehr schwachen Stimulationsvermögens auf die anderen Zytokine. Diese Daten zeigen, dass die bakterielle Herkunft der LPS-Präparate eine wichtige Rolle bei der Produktion von Entzündungsmediatoren spielt.<br /> Ferner könnte der starke selektive Dosis-Effekt von P. aeruginosa auf die MCP-1 Produktion das Übergewicht der übermäßigen Infiltration von Entzündungszellen bei Krankheiten wie z.B. zystischer Fibrose erklären.