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Maier, Judith Elisabeth

Differentielles Shedding des löslichen Interleukin 6-Rezeptors durch Akut-Phase Proteine der Pentraxin- und Apolipoprotein-Familie

Maier, Judith Elisabeth (2009) Differentielles Shedding des löslichen Interleukin 6-Rezeptors durch Akut-Phase Proteine der Pentraxin- und Apolipoprotein-Familie. PhD, Universität Regensburg.

Date of publication of this fulltext: 23 Jan 2009 15:23
Thesis of the University of Regensburg
DOI to cite this document: 10.5283/epub.12100


Abstract (German)

IL-6 ist der Hauptinduktor sowohl der hepatischen als auch der extrahepatischen Akut-Phase Proteine (APP). Im Hinblick auf die IL-6-vermittelte Regulation der Akut-Phase Reaktion ist allerdings die mögliche reziproke Interaktion von Akut-Phase Proteinen mit der IL-6-Signalkaskade als zentraler Aspekt bisher nicht untersucht worden. Ein entscheidender Unterschied des IL-6 im Vergleich zu anderen ...

IL-6 ist der Hauptinduktor sowohl der hepatischen als auch der extrahepatischen Akut-Phase Proteine (APP). Im Hinblick auf die IL-6-vermittelte Regulation der Akut-Phase Reaktion ist allerdings die mögliche reziproke Interaktion von Akut-Phase Proteinen mit der IL-6-Signalkaskade als zentraler Aspekt bisher nicht untersucht worden. Ein entscheidender Unterschied des IL-6 im Vergleich zu anderen Zytokinen ist die agonistische Aktivität löslicher IL-6-Rezeptoren (sIL-6R), wodurch dem IL-6-Signal eine potenziell systemische Responsivität eröffnet wird. Ein Mechanismus der Generierung von sIL-6R ist das Shedding, d. h. die proteolytische Abspaltung der Rezeptor-Ektodomäne von der Zelloberfäche. Vor diesem Hintergrund wurde in der vorliegenden Arbeit erstmals eine systematische in vitro-Analyse an humanen Monozyten und Makrophagen zum Nachweis eines APP-induzierten Shedding des sIL-6R durchgeführt.

Hierbei zeigte sich erstaunlicher Weise eine signifikante Induktion des sIL-6R-Shedding durch das inflammatorische Apolipoprotein SAA, wohingegen die Pentraxine CRP und PTX3 keinen derartigen Effekt hatten. Die SAA-vermittelte Induktion erfolgte in der für die akute Inflammation repräsentativen Konzentration von 50 μg/ml. Im Gegensatz zu differenzierten Makrophagen waren Monozyten nicht von der Induktion betroffen. Neben dieser Zellspezifität wurde außerdem der Nachweis einer Rezeptorspezifität erbracht, da durch SAA selektiv das Shedding des sIL-6R induziert wurde. Weder das ubiquitär exprimierte gp130, noch das Leukozytenadhäsionsmolekül L-Selektin zeigten sich diesbezüglich SAA-responsiv. Zudem deutet die signifikante Hemmung des SAA-induzierten Shedding von sIL-6R in Gegenwart des Metalloprotease-Inhibitors TAPI auf einen funktionell Protease-abhängigen Mechanismus hin.

Angesichts dieser Resultate stellt das SAA als neu indentifizierter endogener Aktivator des IL-6R-Shedding einen möglichen klinisch relevanten Aspekt in der Pathogenese entzündlicher Prozesse dar. Es bedarf daher einer weiteren Aufklärung seiner Funktion und Einbindung in inflammatorische Signalkaskaden wie des IL-6-Systems, um zukünftig spezifische therapeutische Instrumente entwickeln zu können.

Translation of the abstract (English)

Interleukin-6 (IL-6) is the main inductor of Acute Phase Proteins (APPs). But to date a possible reciprocal interaction of APP with the IL-6-System has not yet been studied. As a possible instrument of such feedback-regulation we focussed on Shedding of IL-6 receptor subunit glycoprotein 80 (IL-6R) because proteolytic ectodomain-cleavage results in generation in soluble forms of IL-6R (sIL-6R) ...

Interleukin-6 (IL-6) is the main inductor of Acute Phase Proteins (APPs). But to date a possible reciprocal interaction of APP with the IL-6-System has not yet been studied. As a possible instrument of such feedback-regulation we focussed on Shedding of IL-6 receptor subunit glycoprotein 80 (IL-6R) because proteolytic ectodomain-cleavage results in generation in soluble forms of IL-6R (sIL-6R) which remain to be functional agonists. Therefore we stimulated human monocytes and monocyte-derived macrophages with the classical Acute Phase Reactant C-reactive protein (CRP), its evolutionary precursor and prototypical extrahepatic APP Pentraxine-3 (PTX3) as well as the inflammatory apolipoprotein Serum amyloid A (SAA). Surprisingly we noticed a selective and at inflammatory concentrations dose-dependent induction of IL-6R-Shedding in response to SAA with maximum response at 50 µg/ml. In contrast the pentraxine-type APPs CRP and PTX3 had no effect although CRP had been reported in one study to induce Shedding of IL-6R by neutrophilic granulocytes. Most interestingly macrophages but not monocytes were affected by SAA´s induction of IL-6R-Shedding. SAA-mediated Shedding was limited to IL-6R whereas IL-6-receptor´s signal-transducer gp130 and leukocyte adhesion molecule L-Selectin were not responsive to SAA. Furthermore SAA-induced release of sIL-6R was strongly inhibited in presence of TNFα protease inhibitor TAPI indicating a protease-dependent mechanism. In view of that we conclude that SAA actively takes part in regulation of IL-6-system with special impact in chronic inflammation.


Involved Institutions


Details

Item typeThesis of the University of Regensburg (PhD)
Date22 January 2009
RefereeMariam (Prof. Dr.) Klouche
Date of exam28 November 2008
InstitutionsMedicine > Lehrstuhl für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin
KeywordsShedding , Interleukin 6 , Monozyten-Makrophagen-System , Akut Phase Proteine , löslicher Interleukin 6-Rezeptor , soluble Interleukin 6 receptor , shedding , acute phase proteins
Dewey Decimal Classification600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
StatusPublished
RefereedYes, this version has been refereed
Created at the University of RegensburgYes
URN of the UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-opus-11283
Item ID12100

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