Beeinflussung (steriler) entzündlicher Prozesse in Makrophagen durch lysosomotrope Arzneistoffe

Abstract

Inflammatorische Reaktionen und chronische Entzündungen sind mitunter die Hauptfaktoren für das Auftreten von Erkrankungen wie Psoriasis, rheumatoider Arthritis oder Morbus Crohn, wobei zahlreiche Komponenten des Immunsystems beteiligt sind. Makrophagen spielen hierbei als Teil der zellulären angeborenen Immunantwort eine tragende Rolle genauso wie der Entzündungsmediator Interleukin-(IL-)1ß. Zusätzlich kann die Immunantwort über zelluläre Mechanismen wie Autophagozytose und Endozytose reguliert werden. Sowohl die Endozytose als auch die Autophagozytose enden mit der Degradierung oder dem Recyceln der autophagosomalen bzw. endosomalen Ladung durch das Lysosom. Lysosomotrope Stoffe können auf Grund ihrer chemischen Eigenschaften in Lysosomen akkumulieren, wo sie zu Funktionsbeeinträchtigungen führen und so letztendlich auch einen Effekt auf die Autophagozytose und die Endozytose haben können. In der folgenden Arbeit soll der Einfluss lysosomotroper Arzneistoffe auf sterile entzündliche Prozesse in Makrophagen genauer untersucht werden. Dies soll dabei helfen, neue Behandlungsansätze für bestimmte Krankheiten zu finden sowie mögliche unerwünschte Arzneimittelwirkungen schneller zu identifizieren. <br /> Zunächst wurden die optimalen Kultur- und Differenzierungsbedingungen für Makrophagen etabliert. Als Zelllinie wurden THP-1 Zellen genutzt, die zu THP-1 Makrophagen differenziert wurden. Des Weiteren wurden primäre Makrophagen aus Monozyten generiert, die zuvor aus Humanblut isoliert wurden. Sowohl die THP-1 als auch die primären Makrophagen dienten letztlich als <em>in vitro</em> Modelle zur Testung der lysosomotropen Arzneistoffe. Das Antimalariamittel Chloroquin, das Antidepressivum Fluoxetin und das Antipsychotikum Chlorpromazin konnten die Ausschüttung des pro-inflammatorische Mediators CXCL8 (CXC-Motiv-Chemokin 8) als Antwort auf IL-1ß in Makrophagen erhöhen. Dieser Effekt war abhängig von der Lysosomotropie der eingesetzten Stoffe. Chloroquin und Fluoxetin erhöhten die Konversation von LC3-I zu LC3-II sowie die Expression von p62, welche als typische Autophagiemarker gelten und folglich eine Inhibition der Autophagozytose im späten Stadium anzeigten. Chlorpromazin hatte hierbei keinen Effekt, ist jedoch auch für seinen Einsatz als Endozytoseinhibitor bekannt. Korrespondierend dazu konnte Dynasore, ein weiterer Endozytose-Inhibitor, die pro-inflammatorische Immunantwort auf IL-1ß ebenfalls erhöhen. Weitere Untersuchungen zeigten, dass alle eingesetzten lysosomotropen Arzneistoffe die extrazelluläre Expression des IL-1 Rezeptors Typ 1 (IL-1R1) verstärkten. Somit wird ein Zusammenhang zwischen der erhöhten Immunantwort auf IL-1ß und der Inhibierung der Rezeptorendozytose von IL-1R1 vermutet. Zusätzlich erhöhte Chloroquin auch in HEK293 Zellen, die als Epithelzellen nicht zu den Immunzellen gehören, die Expression von CXCL8 unter sterilen entzündlichen Bedingungen, was auf einen von der Zellart unabhängigen Mechanismus schließen lässt. Da sich HEK Zellen insbesondere für Gen-Knockdown-Studien eignen, könnten zukünftige Experimente mit dieser Zellart weitere Aufschlüsse über die zugrunde liegenden Mechanismen liefern. Auch die Durchführung entsprechender <em>in vivo</em> Experimente kann die in dieser Arbeit gefundenen Ergebnisse bekräftigen, wobei der Unterschied des humanen und murinen Immunsystems nicht außer Acht gelassen werden darf. <br /> Meine Untersuchungen liefern neue Einblicke in potenzielle immunregulatorische Mechanismen in Makrophagen, die erklären könnten, wie lysosomotrope Arzneistoffe entzündliche Prozesse regulieren.