β-NAD inhibiert die ATP-induzierte Freisetzung von Interleukin-1β aus humanen U937-Zellen

Abstract

Hintergrund: IL-1β ist ein potentes proinflammatorisches Zytokin mit einer zentralen Rolle in der Abwehr pathogener Keime. Hohe Serumspiegel an IL-1β können jedoch zu einer lebensbedrohlichen Entzündungsreaktion des Körpers führen. Die Freisetzung von IL-1β wird daher in der Regel durch zwei konsekutive Gefahrensignale kontrolliert. LPS können als erstes Signal die Synthese von pro-IL-1β induzieren. Extrazelluläres ATP kann als prototypisches zweites Gefahrensignal das Inflammasom aktivieren und so die Spaltung von pro-IL-1β zu aktivem IL-1β vermitteln. β-NAD ist ein Co-Enzym für viele Redoxreaktionen, fungiert als Neurotransmitter und kann die Immunantwort modulieren. Hier wird die Hypothese überprüft, dass β-NAD die ATP-vermittelte Freisetzung von IL-1β aus LPS-stimulierten U937-Zellen hemmt. Methoden: Monozytäre U937-Zellen wurden für 5 Stunden mit LPS inkubiert und anschließend mit BzATP, einem spezifischen Liganden für den ATP-Rezeptor P2X7, in An- und Abwesenheit von β-NAD stimuliert. Die Freisetzung von IL-1β sowie von LDH wurde nach 30 Minuten im Überstand mittels ELISA gemessen. Die β-NAD-Rezeptoren wurden sowohl mit Antagonisten (P2Y1: MRS2279; P2Y11: NF340) als auch mit spezifischer siRNA abgeschwächt. Zusätzlich wurden Antagonisten der nAChR sowie siRNA gegen ebendiese eingesetzt. Der Effekt der siRNA wurde durch RT-PCR und Western Blots kontrolliert. Ergebnisse: Die BzATP-induzierte Freisetzung von IL-1β aus den U937-Zellen konnte durch β-NAD dosisabhänig inhibiert werden (IC50 = 15 µM). Dieser Effekt wurde vorrangig durch den P2Y11-Rezeptor vermittelt und konnte durch Antagonisten der nAChR mit den Untereinheiten α7 oder α9 und α10 verhindert werden. Schlussfolgerung: Der hier beschriebene Vorgang ist ein neuartiger antiinflammatorischer Mechanismus, in dem extrazelluläres β-NAD die ATP-induzierte Freisetzung von IL-1β aus humanen Monozyten inhibiert. Dieser Effekt wird durch den P2Y11-Rezeptor vermittelt, welcher nAChR über einen bisher unbekannten Signalweg aktiviert. Aufgrund der hohen klinischen Relevanz von IL-1β könnten diese Daten zu einem neuen therapeutischen Ansatz zur Behandlung überschießender Entzündungsreaktionen führen.