Zinc deficiency exacerbates lead-induced interleukin-2 suppression by regulating CREM expression

Trojan, Hannah Elisabeth; Rink, Lothar; Haase, Hajo

doi:45487

Zinc deficiency exacerbates lead-induced interleukin-2 suppression by regulating CREM expression = Zinkmangel steigert die bleiinduzierte Interleukin-2 Suppression durch Regulierung der CREM Expression

Trojan, Hannah Elisabeth^RWTH*

2026

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Hannah Elisabeth Trojan

ImpressumAachen : RWTH Aachen University 2026

Umfang1 Online-Ressource (15 Seiten) : Illustrationen

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2026

Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Rink, Lothar (Thesis advisor)^RWTH* ; Haase, Hajo (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2026-04-29

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2026-05269
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/1036016/files/1036016.pdf

Einrichtungen

Institut und Lehr- und Forschungsgebiet Immunologie (924820)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
CREM (frei) ; IL-2 (frei) ; T cells (frei) ; lead (frei) ; zinc (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Blei ist ein weit verbreitetes Schwermetall, welches das Immunsystem beeinträchtigt in dem es die Funktion der T-Zellen beeinflusst. Ebenso sorgt Zinkmangel für eine Verschlechterung der T-Zellfunktion. In beiden Fällen wird die Produktion des Interleukin-2 (IL-2) durch die T-Zellereduziert. Zinkmangel korreliert mit einer erhöhten Expression des Transkriptionsfaktors CREM100 kDa, der wiederum IL-2 herunterreguliert. Frühere Studien legen nahe, dass Zink die toxischen Wirkungen von Blei abschwächen kann. Diese Studie investigierte den molekularen Mechanismus, der der IL-2-Reduktion in bleiexponierten T-Zellen zugrunde liegt, sowie den Einfluss des Zinkstatus auf die IL-2-Reduktion. Dazu wurden die Auswirkungen der Bleiexpositionin Jurkat-T-Zellen unter zinkadäquaten, zinkarmen und zinksupplementierten Bedingungenuntersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Bleiexposition die CREM 100 kDa Expression erhöhte. Dies wurde unter zinkarmen Bedingungen verstärkt. Die Zellen, die sowohl Blei- als auch Zinkmangel ausgesetzt waren, produzierten signifikant weniger IL-2 als die Zellen unter Bleiexposition mit adäquatem Zinkgehalt. Eine Zinksupplementierung verhinderte wiederum die Überexpression von CREM 100 kDa und die Reduktion des IL-2-Spiegels. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wir CREM 100 kDa als einen möglichen molekularen Mechanismus identifizieren konnten, der für die bleiinduzierten IL-2 Verminderung in Jurkat-T-Zellen verantwortlich ist, wobei Zinkmangel diesen EZekt noch verstärkt. Diese Ergebnisse unterstreichen die schützende Rolle von Zink bei Blei-Toxizität und betonen, wie wichtig die Aufrechterhaltung eines angemessenen Zinkspiegels für das Immunsystem ist.

Lead, a prevalent heavy metal, impairs the immune system by affecting T cell function. Similarly, zinc deficiency adversely affects T cells, with zinc deficiency and lead exposure being linked to reduced interleukin-2 (IL-2) production. Zinc deficiency has been associated with increased expression of the transcription factor CREM 100 kDa, which downregulates IL-2. Previous research suggests zinc may mitigate lead’s toxic effects. This study explored the molecular mechanism underlying IL-2 reduction in lead-exposed T cells and examined the role of zinc status. The effects of lead exposure were investigated in Jurkat T cells in zinc-adequate, zinc-deficient, and zinc-supplemented conditions. Results showed that lead exposure increased CREM 100 kDa expression, which was amplified under zinc-deficient conditions. Consequently, IL-2 production was significantly lower in cells exposed to both lead and zinc deficiency compared to lead exposure alone. However, zinc supplementation counteracted these effects, preventing CREM 100 kDa overexpression and restoring IL-2 levels. In conclusion, we identified CREM 100 kDa as a potential molecular mechanism behind the lead-induced IL-2 decrease in Jurkat T cells, with zinc deficiency exacerbating this effect. These findings highlight the protective role of zinc in counteracting lead toxicity and emphasize the importance of maintaining adequate zinc levels for immune health.

OpenAccess:
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