Regulation der IFN-γ induzierten IL-18bp Sekretion in humanen intestinalen Epithelzellen durch PKC-ζ

Hintergrund: Das Interleukin (IL)-18 Bindungsprotein (bp) ist ein natürlicher Inhibitor des proinflammatorischen IL-18. Die Regulation der IL-18 und IL-18bp Expression in intestinalen Epithelzellen ist unvollständig charakterisiert. Ein besseres Verständnis ist Voraussetzung für eine gezielte therapeutische Modifikation IL-18-vermittelter intestinaler Inflammation. Ziel der Studie war die Identifizierung von Signaltransduktionswegen, die an der IFN-γ-induzierten Expression von IL-18bp beteiligt sind.

Methodik: Die intestinalen Epithelzelllinien HT-29 und Caco-2 wurden in-vitro mit IFN-γ mit spezifischen Inhibitoren zentraler Signaltransduktionswege stimuliert. Der Nachweis von IL-18bp erfolgte in Zelllysaten und Zellextrakten über Western-blot bzw. ELISA. Die Phoshorylierung von extracellular signal regulated kinase (ERK)-1/2, signal transducer and activator of transcription (STAT)-1, p65, klassischer, neuer und atypischer Proteinkinase C Isoenzyme wurde mittels Western-blots überprüft.

Ergebnisse: IL-18bp wurde konstitutiv und stabil, demonstriert in Gegenwart von Actinomycin D oder Cycloheximid, exprimiert. IFN-γ erhöhte dosisabhängig sowohl intra- als auch extrazellular IL-18bp. Korrespondierend war eine vermehrte Expression und Phosphorylierung von STAT-1 nachweisbar. Hingegen wurden p65 und ERK-1/2 nicht phosphoryliert. Der PKC-Inhibitor RO 31–8220 blockierte die IFN-γ-induzierte IL-18bp Expression, wohingegen ein selektiver Inhibitor von PKC-α/PKC-β1 (Gö6976) keine inhibitorische Wirkung besaß. Weitere Analysen erbrachten den Nachweis einer selektiven Phoshorylierung der PKC-ζ Isoform in der Kernfraktion IFN-γ stimulierter Zellen. Die selektive PKC-ζ Inhibition blockierte die IFN-γ abhängige Sekretion von IL-18bp. IFN-γ führte dagegen trotz PKC-ζ Inhibition unverändert zu einem intrazellulären IL-18bp Anstieg. Weiterhin bewirkte der PKC-Aktivator PMA (phorbol 12-myristate-13-acetate) keine IL-18bp Induktion.

Schlussfolgerungen: Die PKC-ζ nimmt eine Schlüsselstellung bei der IFN-γ induzierten IL-18bp Sekretion in intestinalen Epithelzellen ein. Der IFN-γ vermittellte Syntheseanstieg von IL-18bp scheint dagegen nicht PKC-abhängig zu sein.