Der NAD+ salvage pathway in NK-Zellen bei intestinaler Inflammation

Hintergrund In aktivierten Immunzellen spielt der NAD+ salvage pathway und sein Schlüsselenzym Nicotinamide -Phosphoribosyltransferase (NAMPT; PBEF/Visfatin) eine essentielle Rolle. Beispielsweise beeinflusst die Blockade von NAMPT die Makrophagendifferenzierung in Richtung eines anti-inflammatorischen M2-Phänotyps. Natürliche Killerzellen (NK Zellen) sind ein spezifisches Subset von innate lymphoid cells (ILCs), die sowohl direkt cytotoxisch als auch regulierend auf andere Immunzellen wirken. NK-Zellen des Darms sind hauptsächlich CD56⁺CD16^- und scheinen hauptsächlich immunmodulatorisch zu wirken. Über ihre pathophysiologische Bedeutung bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED) ist nur wenig bekannt.

Methodik Um die Aktivierung des NAD+ salvage pathway in NK-Zellen zu untersuchen wurden CD56⁺- positive Zellen aus humanen peripheren mononukleären Zellen isoliert und mit IL-2 stimuliert. Die Expression und Regulation von IFN-γ und NAMPT wurde mittels RT-qPCR analysiert. Weiters wurden IFN-γ-Spiegel im Zellkulturüberstand quantifiziert und die Zellen durchflusszytometrisch hinsichtlich ihres intrazellulären Gehalts an NAMPT und INF-y charakterisiert. Die Killing-Aktivität von peripheren CD56⁺- Zellen wurde mittels CD107a-Degranulations-Assay quantifiziert. Um die Bedeutung des NAD+ salvage pathway für die NK-Zell-Funktion abzuschätzen wurde NAMPT mit dem spezifischen Inhibitor FK866 blockiert. Aus intestinalen Biopsien von Patienten mit aktiver CED wurden Immunzellen isoliert und durchflusszytometrisch auf den Anteil an CD56⁺ Zellen sowie deren Rezeptorprofil hin untersucht.

Ergebnisse Die Aktivierung von CD56+ Zellen führt zu einer starken Induktion des Schlüsselenzyms des NAD+ salvage pathway, der Nicotinamidphosphoribosyltransferase, in Verbindung mit der Produktion von IFN-γ. Der Inhibitor FK866 konnte diesen Aktivierungszustand effektiv unterbinden. Die Blockade des NAD salvage pathways beeinflusste auch die von CD56+ Zellen exprimierten Rezeptorrepertoires. Im CD107a Degranulationsassay zeigten mit FK866 behandelte Zellen eine signifikante Reduktion ihrer Killing-Funktion.

Schlussfolgerung Der NAD+ salvage pathway und sein Schlüsselenzym NAMPT scheinen eine essentielle Rolle für die Aktivierung und Funktion von CD56⁺-NK-Zellen zu spielen. Diese Zellpopulation ist in intestinalen Biopsien von CED Patienten mit aktiver Inflammation detektierbar. Die Hemmung von NAMPT in NK-Zellen erscheint vielversprechend, um intestinale Inflammation vermindern.

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Article published online:
26 May 2020