Z Gastroenterol 2009; 47 - P030
DOI: 10.1055/s-0029-1241281

Präsidentenposter: NOD2 vermittelte Induktion antibakterieller reaktiver Sauerstoffspezies in intestinalen Epithelzellen

C Sina 1, S Lipinski 1, A Till 1, G Jacobs 1, S Schreiber 1, P Rosenstiel 1
  • 1Institut für Klinische Molekularbiologie, UKSH, Campus Kiel, Kiel, Germany

Einleitung: Die Bildung bakterizider Sauerstoffradikale (reactive oxygen species; ROS) ist ein wichtiger Bestandteil des angeborenen Immunsystems in eukaryotischen Zellen. Eine ebenfalls entscheidende Funktion innerhalb des angeborenen Immunsystems besitzen NOD-artige Rezeptoren (NOD -like receptors; NLRs), die u.a. an der Erkennung von intrazellulären Pathogen beteiligt sind. So wird Muramyldipeptid (MDP), ein Bestandteil der bakteriellen Zellmembran, von NOD2 detektiert und löst daraufhin eine intrazelluläre Signalkaskade aus. Hierbei werden sowohl NF-kB als auch MAPK aktiviert, die wiederum die Transkription von pro-inflammatorischen Zytokinen induzieren. Zusätzlich hierzu verfügt NOD2 über direkte antibakterielle Eigenschaften.

Zielstellung: Die funktionellen Aspekte und die molekularbiologischen Ursachen dieses Effektes sind Gegenstand der vorliegenden Studie.

Methodik: Sauerstoffradikale wurden mittels cH2DCFDA Assay in NOD2, NOD2 SNP13- sowie Leervektor transfizierten HEK293 Zellen detektiert. Intestinale Epithelzellen von Nod2-/- bzw. Wildtypmäusen wurden mittels Luminol- Chemilumineszenz Assay analysiert. Die NOD2-abhängige NF-kB-Aktivierung wurde durch Luziferasereportergen-Assay quantifiziert. Die gewebespezifische Expression von DUOX2, DUOX1 und NOX1 wurde durch Western Blot in IEC-Zellen sowie in humanen Colon-Biopsien untersucht. Die Interaktion von NOD2 und DUOX2 wurde mittels Co-Immunpräzipitation und Immunfluoreszenzstudien getestet. Zytoinvasion von CFSE-markierten Listeria monocytogenes wurde im FACS untersucht.

Ergebnisse: Die Bildung von Sauerstoffradikalen stellt eine integrale Komponente der NOD2- abhängigen Signaltransduktion in epithelialen Zellen dar. Dieses konnte anhand von DUOX2 und NOX1, zwei Proteinen aus der Familie der NAD(P)H-Oxidasen gezeigt werden, die beide an der ROS-abhängigen und NOD2-vermittelten NF-kB-Aktivierung beteiligt sind. DUOX2 zeigt zudem eine intrazelluläre membranassozierte Co-Lokalisation mit NOD2 auf. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass DUOX2 am bakteriziden Effekt von NOD2 gegenüber Listeria monocytogenes beteiligt ist.

Zusammenfassung: In dieser Studie werden erstmals Sauerstoffradikale als protektive Modulator- und Effektor-Moleküle der NOD2-abhängigen Abwehr beschrieben.