Die Rolle von Zinkionen in der Signaltransduktion von Monozyten

von Bülow, Verena; Rink, Lothar

doi:HT014879321

Die Rolle von Zinkionen in der Signaltransduktion von Monozyten

von Bülow, Verena (Author)

2006

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Verena von Bülow, geb. Preuß

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2006

UmfangII, 93 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2006

Genehmigende Fakultät
Fak01

Hauptberichter/Gutachter
Rink, Lothar (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2006-09-18

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-16357
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/61370/files/Buelow_Verena.pdf

Einrichtungen

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften (100000)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Biowissenschaften, Biologie (frei) ; Zink (frei) ; Monozyten (frei) ; LPS (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 570

Kurzfassung
Zink ist ein essentielles Spurenelement für das Immunsystem. Die Stimulation von Monozyten mit Lipopolysaccharid (LPS), einem Bestandteil der bakteriellen gramnegativen Zellwand, aktiviert Signalkaskaden, die zur Produktion und Sekretion von proinflammatorischen Zytokinen wie TNF-alpha und IL-1beta führen. Mit Zinkkonzentrationen, die einen inhibitorischen Effekt auf die LPSinduzierte Monokinsekretion haben, wurde in dieser Studie erstmals gezeigt, auf welche Weise supplementiertes Zink die Immunantwort von Monozyten durch das selektive Eingreifen in den Raf-1-Signalweg vermitteln kann. Dabei konnte der exakte molekulare Mechanismus mit dem Zink die LPS-Signaltransduktion beeinflusst aufgeklärt werden. Dies resultiert in einer Supprimierung der LPS-induzierten Monokinproduktion. Zink inhibiert reversibel die Enzymaktivität der PDE-1, -3 und -4 und die mRNA-Expression von PDE-1C, -4A und -4B in Monozyten. Obwohl die cAMP- und cGMP-Hydrolyse inhibiert wird, steigt nur die intrazelluläre cGMP-Konzentration an. Der Zink-induzierte Anstieg der cGMPKonzentration aktiviert die PKA. Die Aktivität der PKG hingegen ist nicht durch cGMP stimulierbar. Die Aktivierung der Kinase Raf-1 spielt eine wichtige Rolle bei der LPS-induzierten Monokinproduktion und konnte durch die Inhibition des Transkriptionsfaktors NFkB und der TNF-alpha-Sekretion mittels eines Raf-1-Inhibitors gezeigt werden. Es konnte nachgewiesen werden, dass Aktivierung der PKA durch Zink in die LPSinduzierte Signalkaskade eingreift, indem die Aktivierung von Raf-1 unterbunden wird. LPS-Stimulation führt zur Aktivierung von Raf-1 durch Phosphorylierung am Serin 338. Diese aktivierende Phosphorylierung wird durch Zink inhibiert. Zink induziert die inhibitorische Phosphorylierung am Serin 259, auch wenn die Zellen mit LPS stimuliert werden. Die Studie leistet einen Beitrag zum besseren Verständnis darüber, wie eine Zinksupplementierung ihren antiinflammatorischen und immunmodulatorischen Effekt auf Zellen des Immunsystems ausüben kann. Für eine mögliche therapeutische Anwendung in der Zukunft dürften diese Kenntnisse von Nutzen sein.

OpenAccess:
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