A20 vermittelt die Tumor Nekrose Faktor alpha -induzierte Toleranz in der Leber der Maus über eine Expressionshemmung des pro-apoptotischen Proteins Bax

Einleitung: TNF Toleranz, d.h. Unempfindlichkeit gegenüber nachfolgend induzierter Tumor Nekrosefaktor a (TNF)-abhängiger Leberschädigung, kann durch eine Vorbehandlung von Mäusen mit TNF bewirkt werden. Der Grund hierfür liegt in einer TNF/TNF-Rezeptor (TNFR1)-induzierbaren Expression hepatoprotektiver Proteine. Zu diesen zählen z.B. die Hämoxygenase–1 (HO–1), die suppressor of cytokine signaling (SOCS) Proteine und A20.

Methodik: Mäuse wurden mit TNF allein oder in Kombination mit dem hepatozyten-spezifischen Transkriptionshemmstoff d-Galaktosamin (GalN) behandelt. Gleichzeitig erfolgte eine Behandlung mit small interfering RNA (siRNA) gegen A20. Nach 6 Stunden wurde die Schädigung der Leber anhand der ALT Freisetzung bestimmt, die Leber entnommen und darin die Caspase 3 Aktivität und die Expression von A20 und weiteren hepatoprotektiven Proteinen (A1, HO–1, SOCS1), sowie die Expression des pro-apoptotischen Proteins Bax bestimmt.

Ergebnisse: Die Vorbehandlung mit TNF führte zum Schutz vor nachfolgend induzierter Leberschädigung, was anhand reduzierter Plasma ALT Werte und verminderter Caspase 3 Aktivierung gezeigt werden konnte. Zudem führte eine Vorbehandlung mit TNF zu einer stark verminderten Expression von Bax. Eine Behandlung von Mäusen mit siRNA gegen A20 nach TNF Vorbehandlung führte zu einer ca. 90%igen Hemmung der A20 Proteinexpression in der Leber, zu einer nahezu vollständigen Aufhebung der TNF Toleranz und zu einer Wiederherstellung der Bax Expression. Die Behandlung mit siRNA gegen A20 hatte keinen Einfluss auf die Expression anderer anti-apoptotischer, hepatoprotektiver Proteine, wie z.B. A1, HO–1 oder SOCS1.

Diskussion: Unsere Ergebnisse zeigen, dass die verminderte Expression des pro-apoptotischen Proteins Bax und somit eine Beeinflussung der mitochondrialen Apoptose eine Rolle bei der TNF Toleranz spielt. Darauf deutet auch hin, dass eine 90%ige Abschaltung der A20 Expression, eines Proteins, von dem in anderen Systemen gezeigt wurde, dass es seine anti-apoptotische Wirkung durch Stabilisierung des mitochondrialen Membranpotentials ausübt, ausreicht, um die TNF Toleranz in der Leber aufzuheben. Zusammenfassend scheint die TNF-Toleranz über eine Induktion der A20 Expression und eine daraus resultierende Repression der Bax Expression zustande zu kommen und somit der mitochondrialen Apoptose entgegenzuwirken.

Key words

TNF Toleranz - mitochondriale Apoptose - A20