Pneumologie 2012; 66 - P32
DOI: 10.1055/s-0032-1302831

Nontypeable Haemophilus influenzae (NTHi) führt Caspase-1-abhängig zu einer gesteigerten Expression von Interleukin 1-beta (IL-1β) in Alveolarmakrophagen und humanem Lungengewebe – ein Hinweis für die Bedeutung des Inflammasoms bei respiratorischen Infektionen

K Rohmann 1, J Rotta Detto Loria 1, J Rupp 2, T Goldmann 3, D Drömann 1, K Dalhoff 1
  • 1Medizinische Klinik III, Universität zu Lübeck
  • 2Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene, Universität zu Lübeck
  • 3Klinische und Experimentelle Pathologie, Forschungszentrum Borstel

Einleitung: Die humane Lunge ist permanent respiratorischen Pathogenen ausgesetzt, die zu akuten oder chronischen Inflammationsreaktionen führen können. Diese sind zum Teil durch das „Inflammasom“, einen heterogenen Proteinkomplex, vermittelt, dessen Aktivierung Caspase-1-abhängig zur Expression von Interleukin 1-beta (IL-1β) führt. Ein wichtiges respiratorisches Pathogen ist das gramnegative Bakterium nontypeable Haemophilus influenzae (NTHi), das insbesondere bei Patienten mit COPD inflammatorische Reaktionen begünstigt.

Methoden: Murine Alveolarmakrophagen (RAW 264.7) und humanes Lungengewebe wurden in vitro mit NTHi 106cfu/ml stimuliert. 8h nach Infektion wurde ein Caspase-1-Inhibitor zugegeben. In den Überständen wurden mittels ELISA IL-1β, TNF-α und CXCL-2 gemessen, die Zellen wurden für Western Blots zum Nachweis von Caspase-1 verwendet.

Ergebnisse: Zell- und Gewebekulturexperimente zeigten eine signifikante Steigerung der IL-1β-Expression nach NTHi-in vitro-Infektion (RAW: Med 24h und 48h <16±0pg/ml vs. NTHi 24h 408±64pg/ml und NTHi 48h 717±72pg/ml, jeweils n=6, p<0,01). Caspase-1 wird etwa 60min nach der in vitro-Infektion aktiviert. Caspase-1-Inhibition (CI) führte zu einem signifikanten Abfall der IL-1β-Expression nach 24h (NTHi 24h 408±64pg/ml vs. NTHi+CI 24h 174±12pg/ml, n=6, p<0,01) und 48h (NTHi 48h 717±72pg/ml vs. NTHi 48h 432±49pg/ml, n=6, p<0,01). Die Expression von TNF-α und CXCL-2 konnte durch Stimulation mit NTHi ebenfalls gesteigert werden, eine Inhibition von Caspase-1 zeigte aber keinen signifikanten Effekt.

Diskussion: Die Ergebnisse zeigen, dass die Caspase-1-vermittelte IL-1β-Expression bei Infektionen mit NTHi im humanen Lungengewebe einen wesentlichen Mechanismus der Inflammationsreaktion darstellt, während andere Zytokine, wie TNF-α und CXCL-2, von der Caspase-1-Aktivierung unabhängig zu sein scheinen.

Ziel zukünftiger Forschung wird es sein, die Bedeutung weiterer Proteinkomponenten des Inflammasoms für die NTHi-Infektion zu untersuchen.