title: Physiologische Relevanz der Laktoferrin-induzierten Signaltransduktion in THP-1 Zellen
Creators: name: Pröpper, Karin
Publisher: name: :none
Year: 2008

description: Dass das Glykoprotein Laktoferrin zur Aktivierung des TGF-ß1 Pathways in der Lage ist, wurde bereits in einigen vorangegangenen Arbeiten unserer Forschungsgruppe in unterschiedlichsten Zelllinien, wie zum Beispiel Chondrozyten, HeLa-, Mef- oder Mink-Zellen, nachgewiesen. In dieser Arbeit wurde der Schwerpunkt darauf gelegt, Aufschluss über diesen Vorgang in der humanen monozytären leukämische Zelllinie THP-1, im direkten Vergleich zu TGF-ß1 selbst, zu erlangen. Als Grundlage dienten die Ergebnisse einer Zellfraktionierung und anschließender Analyse der Kernfraktion mittels Western Blot, die besagen, dass es durch beide Substanzen zu einer Smad2-Akkumulierung im Zellkern kommt. Aufbauend auf dieser Erkenntnis wurde diese Studie mit dem Ziel, die physiologische Relevanz dieser Aktivierung zu untersuchen, durchgeführt. RT-PCR-Analysen zeigten, dass die Aktivierung durchaus physiologische Effekte für die Zellen mit sich bringt. Laktoferrin stimulierte dosisabhängig das klasssiche Zielgen PAI-1 und erreichte in der höchsten eingesetzten Konzentration von 500 µg/ml beinahe einen gleichstarken Effekt wie TGF-ß1 selbst. Die Expression des anderen analysierten Zielgens Fibronektin wurde zwar auch durch TGF-ß1 erst nach 24 Stunden verstärkt stimuliert, im Gegensatz zu PAI-1 jeodch keineswegs durch Laktoferrin, auch nicht in der höheren Konzentration. Auf die Differenzierung der Monozyten zu Makrophagen zeigte Laktoferrin in keinem der durchgeführten Experimente Wirkung, ebenso wenig wie auf das Wachstum oder die Morphologie. Hingegen wirkte sich TGF-ß1 zu Beginn der Studie stark wachstumshemmend auf die Zellen aus, rief deutliche morphologische Veränderungen hervor, induzierte jedoch keinerlei Expression von Differenzierungsmarkern und förderte nicht die Adhäsion der Zellen. Im Verlauf der Studie verlor die Zelllinie die Reaktion auf das regulatorische Zytokin und wurde nicht mehr in ihrem Wachstum gehemmt. In weiterer Folge kam es auch nicht zur Inhibierung der Expression von c-Myc, einem Gen, das maßgeblich in die Regulation des Zellzyklus involviert ist und unter normalen Umständen durch TGF-ß1 in seiner Wirkung gehemmt wird. Auch die Analyse auf die apoptotischen Wirkungen von TGF-ß1 fiel negativ aus, was ebenso durch den Reaktionsverlust der Zellen auf das Zytokin zu erklären ist. Differenzierte THP-1 Zellen entwickeln ebenfalls eine gewisse Resistenz gegenüber den Wirkungen von TGF-ß1, was durch eine Analyse der Smad Translokation bestätigt werden konnte. Auch Laktoferrin führte zu keiner Smad-Akkumulierung im Zellkern in differenzierten THP-1 Zellen. Vorläufige Ergebnisse lassen die Vermutung zu, dass es durch Laktoferrin zu einer direkten Aktivierung von latentem TGF-ß1 kommt, jedoch ist nicht klar, ob das Ausmaß dieser Aktivierung ausreichend für die Aktivierung des Smad-Pathways ist, was es in weiteren Untersuchungen herauszufinden gilt. Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass THP-1 Zellen prinzipiell TGF-ß1-responsive sind, bestätigt durch die Ergebnisse der Zielgene PAI-1 und Fibronektin. Die Aktivierung des TGF-Smad-Pathways durch Laktoferrin ist durchaus physiologisch relevant für die THP-1 Zellen, was ebenfalls die PAI-1-Analysen zeigen. Die direkte Aktivierbarkeit von TGF-ß1 durch Laktoferrin liefert erste Ansätze, den Mechanismus, über den Laktoferrin den Smad-Pathway stimuliert, aufzuklären.