Einschränkung hepatischer Abwehrreaktionen während einer Entzündung durch Prostaglandin E2 über Gs-Protein-gekoppelte Prostaglandin E2-Rezeptoren
Restriction of hepatic defence reactions during an inflammation by prostaglandin E2 via Gs-protein-coupled prostaglandin E2 receptors
by Alexandra Fennekohl
Date of Examination:2001-10-30
Date of issue:2002-07-05
Advisor:Prof. Dr. Kurt Jungermann
Referee:Prof. Dr. Rüdiger Hardeland
Referee:Prof. Dr. Otto Götze
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-107
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Description:Dissertation
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Abstract
English
The acute phase response is a complex reaction to injury and infection. It is initiated and maintained by cytokines, e. g. TNFalpha (tumor necrosis factor alpha) and interleukin-6 (IL-6). These cytokines are produced locally in large amounts in the liver through the resident macrophages, the Kupffer cells. Besides cytokines Kupffer cells also release prostanoids, which are involved in the modulation of the acute phase response. Prostanoids mediate their effects via heptahelical transmembrane receptors. The prostanoid receptors are differentially expressed in the different cell types of the liver. The aim of the study was to investigate the expression of various prostanoid receptors and the participation of single receptor subtypes in different signal chains during liver inflammation. Rat hepatocytes express constitutively on mRNA level non of the Gs-coupled prostanoid receptor. Il-6 was able to induce the expression of the EP2-R and EP4-R, through which PGE2 could inhibit cAMP-dependent the IL-6-stimulated synthesis of the major acute phase protein of the rat, the alpha2-macroglobulin by a decrease in the activity of the transcription factor STAT3. In Kupffer cells of rat and mice the EP2-R and the EP4-R were detectable on mRNA level as well as functionally through receptor subtype-specific ligands. PGE2, which is released by Kupffer cells in response to proinflammatory stimuli, e . g. LPS (lipopolysaccharide), inhibits the LPS-induced synthesis of TNFalpha by an intracellular increase in cAMP in an autocrine feedback inhition loop. PGE2 was able to inhibit the LPS-stimulated TNFalpha release via the EP2-R as well as the EP4-R. But for a total inhibition of the TNFalpha formation both receptors were necessary. Thus PGE2 is able to diminish eventually excessive defence mechanisms in the hepatic sinusoid during an acute phase response.
Keywords: prostaglandin E2; prostanoid receptor; acutephase response; liver; interleukin-6
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Die Akutphase-Antwort ist eine komplexe Reaktion auf Verletzungen und Infektionen. Sie wird initiiert und aufrechterhalten durch Cytokine, wie z. B. TNFalpha (Tumor Nekrose Faktor alpha) und IL-6 (Interleukin-6). Diese Cytokine werden u. a. in großen Mengen lokal in der Leber durch die dort residenten Makrophagen, die Kupfferzellen produziert. Kupfferzellen setzen neben Cytokinen auch Prostanoide frei, die an der Modulation der Akutphase-Antwort beteiligt sind. Prostanoide vermitteln ihre Effekte auf die Zielzellen über heptahelikale Transmembran-Rezeptoren. Prostanoidrezeptoren werden differentiell in den verschiedenen Zelltypen der Leber exprimiert. In der vorliegenden Arbeit sollte die Expression verschiedener Prostanoidrezeptoren, sowie die Regulation der Expression und die Beteiligung einzelner Rezeptorsubtypen in verschiedenen Signalketten während entzündlicher Prozesse in der Leber untersucht werden. Hepatocyten der Ratte exprimieren auf mRNA-Ebene konstitutiv keinen der Gs-gekoppelten Prostanoidrezeptoren. IL-6 konnte die Expression des EP2-R und EP4-R induzieren, wodurch PGE2 cAMP-abhängig die IL-6-stimulierte Bildung des Haupt-Akutphase-Proteins der Ratte, des alpha2-Makroglobulin, durch eine Verringerung der Aktivität des Transkriptionsfaktors STAT3 hemmen konnte. In Kupfferzellen der Ratte und der Maus konnten sowohl auf mRNA-Ebene als auch funktionell durch Rezeptorsubtyp-spezifische Liganden der EP2-R und der EP4-R nachgewiesen werden. PGE2, das von Kupfferzellen als Antwort auf proinflammatorische Stimuli wie z. B. LPS (Lipopolysaccharid) freigesetzt wird, inhibiert die LPS-induzierte Synthese von TNFalpha in einer autokrinen Rückkopplungsschleife über einen intrazellulären cAMP-Anstieg. PGE2 konnte sowohl über den EP2-R als auch über den EP4-R die LPS-stimulierte TNFalpha-Freisetzung inhibieren. Für eine vollständige Inhibition der TNFalph-Bildung war jedoch die parallele Wirkung beider Prostanoidrezeptoren notwendig. Somit kann PGE2 als antiinflammatorischer Mediator im hepatischen Sinusoid die evtl. überschießenden Verteidigungsmechanismen während der Akutphase-Antwort einschränkend modulieren.
Schlagwörter: Prostaglandin E2; Prostanoidrezeptor; Akutphase-Antwort; Leber; Interleukin-6
