Die potentielle Rolle des IL-13Ralpha2-Rezeptors in der bronchialen Hyperreagibilität

Einleitung: Interleukin (IL)-4 und IL-13 sind proinflammatorische Zytokine, die von Th2-Lymphozyten sezerniert werden und eine wichtige Rolle in der Atemwegsentzündung und der bronchialen Hyperreagibilität (BHR) spielen. Neben den proinflammatorischen rücken zunehmend direkte oder indirekte Wirkungen von IL-4 und IL-13 auf die glatten Muskelzellen der Atemwege (ASMC) in den Mittelpunkt des Interesses. Bisher ist die funktionelle Signifikanz und die biologische Rolle des IL-13Ralpha2-Rezeptors unklar. In dieser Arbeit wurden die Effekte von IL-4 und IL-13 auf die Ach-induzierte Kontraktion glatter Muskelzellen in murinen Lungenschnitten und auf das Ach-induzierte Calcium-Signaling in humanen ASMC quantifiziert. Die Versuche wurden auch bei Inhibition des IL-13Ralpha2 Rezeptors durchgeführt, um Aufschlüsse über die Rolle dieses Rezeptors zu gewinnen. Methodik: Die bronchiale Reaktivität wurde in murinen Lungenschnitten mittels digitaler Videomikroskopie quantifiziert und das Ach-induzierte Calcium-Signaling wurde in humanen ASMC mittels Fluoreszenzmikroskopie gemessen. Ergebnisse: IL-4 oder IL-13 bis zu einer Konzentration von 50 ng/ml induzierten BHR. Nach einer Inkubation mit 100 ng/ml IL-4 oder IL-13 konnten diese Effekte nicht mehr beobachtet werden und die bronchiale Reaktivität war vergleichbar mit der Kontrollgruppe. Ein ähnlicher Effekt von IL-4 und IL-13 zeigte sich auch auf die Proliferation glatter Muskelzellen. Nach einer Inkubation von 50 ng/ml IL-4 oder IL-13 nahm das Ach-induzierte Calcium-Signaling in humanen ASMC zu, während bei 100 ng/ml die Calcium-Antwort auf den Kontrollevel zurückging. Sowohl der Rückgang der Proliferation als auch des Calcium-Transienten in humanen glatten Muskelzellen bei einer Inkubation mit 100 ng/ml IL-4 oder IL-13 im Vergleich zur Inkubation mit 50 ng/ml trat nach Blockierung des IL-13Ralpha2 Rezeptors nicht länger auf. Diskussion: IL-4 und IL-13 induzieren bronchiale Hyperreagibilität. Die Effekte beider Zytokine korrelieren mit der Ach-induzierten Calcium-Mobilisierung. Die Effekte von IL-4 und IL-13 unterliegen bei hohen Konzentrationen einem Kontrollmechanismus, an dem der IL-13Ralpha2-Rezeptor beteiligt ist.