Adenosinrezeptoren auf humanen T-Lymphozyten

Abstract

Die G-Protein-gekoppelten Adenosinrezeptoren sind im Körper weit verbreitet und an einer Vielzahl physiologischer Funktionen beteiligt; unter anderem wird ihnen eine wichtige Rolle im Immunsystem zugeschrieben. Eine Beteiligung aller vier bislang bekannten Adenosinrezeptorsubtypen, A₁, A_2A, A_2B und A₃, wird diskutiert. Vor allem A_2A- und A_2B-Adenosinrezeptoren sind hierbei in den Fokus der Aufmerksamkeit gerückt und gelten als vielversprechende Targets für antiallergische und antiinflammatorische Arzneistofftherapien. T-Lymphozyten als Effektoren der Zell-vermittelten, adaptiven Immunabwehr sind dabei von besonderer Bedeutung und eine Aktivierung von A2A-Adenosinrezeptoren auf diesen Zellen bewirkt eindeutig immunsuppressive Effekte. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnte bei der Untersuchung der Adenosinrezeptorexpression auf humanen T-Lymphozyten auf Transkriptionsebene mittels Real-time-PCR-Experimenten mRNA für alle vier Adenosinrezeptorsubtypen gefunden werden. In unstimulierten, primären humanen T-Lymphozyten zeigte sich folgendes Muster: A_2A >> A₃ > A₁ = A_2B, welches sich durch Stimulierung der Zellen mit Phytohaemagglutinin (PHA) folgendermaßen veränderte: A_2A >> A₁ = A₃ > A_2B. Die ohnehin schon starke Transkription der mRNA für den A_2A-Adenosinrezeptor wurde durch die Stimulierung noch weiter erhöht. Die Ergebnisse konnten auf Proteinebene mit Hilfe von Radioligand-Rezeptor-Bindungsstudien an Membranpräparationen und intakten Zellen für A_2A- und A_2B-Adenosinrezeptoren bestätigt werden. Rezeptorexpression für A₁- und A₃-Adenosinrezeptoren konnte nicht detektiert werden. In funktionellen Experimenten an primären humanen T-Lymphozyten konnte keine Kopplung der A₂-Rezeptoren an eine Erhöhung der intrazellulären Calciumkonzentration nachgewiesen werden. Ein komplett anderes Bild zeigte sich in der humanen Leukämie-T-Zelllinie Jurkat T. RT-PCR-Experimente ergaben folgende Sequenz: A₁ = A_2A = A_2B >> A₃, wobei auf Proteinebene auch hier nur die Expression von A_2A- und A_2B-Adenosinrezeptoren bestätigt werden konnte mit dem A_2B-Rezeptor als dem dominant exprimierten Subtyp. Auffällig war dabei die stark veränderte Pharmakologie der beiden A₂-Adenosinrezeptor-Subtypen, die signifikant verringerte Affinitäten für Liganden im Vergleich mit anderen humanen Testsystemen aufwiesen. In dieser Krebszelllinie wurde eine Kopplung beider A₂-Adenosinrezeptoren an eine Erhöhung der intrazellulären Calciumkonzentration gefunden. Bei der Untersuchung der Effekte, die verschiedene Adenosinrezeptorliganden auf die Proliferation humaner T-Lymphozyten ausüben, zeigte sich, dass sowohl diverse Adenosinrezeptoragonisten als auch Antagonisten inhibitorische Effekte auf die Proliferation humaner T-Lymphozyten, primärer unstimulierter und PHA-stimulierter T-Lymphozyten sowie auch Jurkat T-Zellen, ausüben. Hinweise deuten jedoch auf Adenosinrezeptor-unabhängige zytotoxische Effekte hin. Um für die weitergehende pharmakologische Charakterisierung von Adenosinrezeptoren zusätzliche pharmakologische Werkzeuge zu identifizieren, wurden in einem Teilprojekt Baldrian-Pflanzenextrakte unterschiedlicher Polarität auf ihre Interaktion mit Adenosinrezeptoren untersucht. Die Bioassay-geführte Fraktionierung eines lipophilen Extraktes führte zur Isolierung von Isovaltrat als einem voll inversen Agonisten an A₁-Adenosinrezeptoren, das als neue Leitstruktur für die Entwicklung inverser Agonisten an A₁-Adenosinrezeptoren dienen kann.