Makrophagen induzieren eine epitheliale Hyporesponsivität gegen Legionella pneumophila – eine systembiologische Studie

Die Immunreaktion der Lunge muss die große Alveolaroberfläche verteidigen, andererseits aber die delikate Lungenstruktur bewahren. Makrophagen und Lungenepithelzellen orchestrieren die initiale Infektabwehr. In dieser Studie untersuchten wir den Einfluss von Makrophagen auf Typ II Alveolarepithelzellen während der bakteriellen Infektion. Es zeigte sich, dass bakteriell infizierte Makrophagen die pro-inflammatorische Aktivierung benachbarter Lungenepithelzellen verursachen, gleichzeitig aber auch deren Reaktivität gegenüber einer direkten Infektion mit dem gleichen Pathogen verringern. Wir generierten ein kinetisches mathematisches Modell der Makrophagenaktivierung und identifizierten einen parakrinen Mechanismus, bei dem von Makrophagen-sekretiertes IL-1β in Lungenepithelzellen eine verzögerte IRAK-1-Degradation induziert. Diese interzelluläre Kommunikation verhindert möglicherweise eine überschießende inflammatorische Antwort durch Unterdrückung einer starken lokalen Sekretion pro-inflammatorischer Zytokine, und der damit verbundenen negativen Regulation der Immunzellrekrutierung zum Ort der Infektion. Dies lässt auf eine wichtige aber ambivalente immunmodulatorische Funktion von Makrophagen während einer Infektion der Lunge schließen.