Genexpression humaner β-defensine (HBD-1, -2), Interleukine(IL-6, -8) und von Cyclooxygenase-2 in odontoblasten-ähnlichen Zellen und Gingivaepithelzellen nach bakterieller Stimulation

Abstract

Die Gewebe der Mundhöhle werden von einer Vielzahl von Mikroorganismen besiedelt. Während das Zusammenspiel von angeborener und erworbener Immunabwehr in Gingivaepithelzellen seit längerem untersucht wird, ist es eine neuere Erkenntnis, dass Odontoblasten neben pro-inflammatorischen Mediatoren auch antimikrobielle Peptide wie humane β-Defensine synthetisieren. Ziel dieser Arbeit war es, das Expressionsverhalten von Genen des angeborenen Immunsytems und pro-inflammatorischer Mediatoren in humanen Odontoblasten-ähnlichen Zellen und Gingivaepithelzellen nach bakterieller Stimulation zu untersuchen.<br /> Kulturen humaner Odontoblasten-ähnlicher Zellen und Gingivaepithelzellen wurden mit <i>Streptococcus mutans </i>und<i> Escherichia coli</i> über einen Zeitraum von 15, 30, 60, 120 und 240 Minuten stimuliert. Anschließend wurde die RNA aus den Zellen extrahiert und die cDNA-Synthese (oligo-(dT)-Primern) durchgeführt. Die quantitative Auswertung der Genexpression der humanen β-Defensine (hBD-1, -2), Interleukin-6 (IL-6), Interleukin-8 (IL-8), Cyclooxygenase-2 (Cox-2), Dentinsialophosphoprotein (DSPP) und β-Aktin (als Housekeeping-Gen) wurde mit Hilfe der Real-Time PCR vorgenommen.<br /> Die Stimulation mit <i>S. mutans</i> führte sowohl in Odontoblasten-ähnlichen Zellen als auch bei Gingivaepithelzellen zu einer Erhöhung der Genexpression von hBD-1 und hBD-2. Die Genexpression pro-inflammatorischer Mediatoren (IL-6, IL-8) und von Cox-2 war in beiden Zelltypen erhöht, wobei in Gingivaepithelzellen deutlichere Effekte nach der <i>S. mutans</i> Stimulation im Vergleich zu Odontoblasten-ähnlichen Zellen gezeigt werden konnten. Die Stimulation mit <i>E. coli</i> bewirkte eine Erhöhung der Genexpression von IL-6, IL-8 und Cox-2 in Odontoblasten-ähnlichen Zellen bzw. von IL-8 und Cox-2 in Gingivaepithelzellen. Die Genexpression von hBD-1 und –2 wurde durch die Stimulation mit E. coli nicht beeinflusst.<br /> Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit lassen vermuten, dass Odontoblasten und Gingivaepithelzellen aktiv an lokalen, angeborenen immunologischen Reaktionen, spezifisch für grampositive und gramnegative Bakterien, beteiligt sind.