Der Einfluss von Glutamin im in vitro Experiment auf die Freisetzung der Zytokine IL-2 und TNF-alpha und der Zusammenhang mit der genetischen Variabilität für diese Zytokine bei gesunden Probanden
Ein wichtiges Kriterium für die Immunkompetenz eines Patienten ist sein Ernährungszustand. Zu einer sinnvollen Substitution von bestimmten Ernährungsbestandteilen bei immungeschwächten Patienten zählt unter anderem die Aminosäure Glutamin. Studien haben gezeigt, dass Glutamin durch seinen Einfluss auf die Freisetzung von Zytokinen, das Immunsystem eines Individuums modifizieren und dadurch stärken kann.
Die Differenzierung und Modulierung von Immunzellen wird durch eine ganze Reihe von unterschiedlichen Zytokinen reguliert. Es gibt Hinweise darauf, dass die Höhe der Freisetzung solcher Zytokine auch von ihrem jeweiligen genetischen Polymorphismus abhängig ist. An unserer Studie haben wir untersucht, welchen Einfluss die Polymorphismen IL-2 -330 (T/G) und TNF-alpha -308 (A/G) auf die Zytokine IL-2 und TNF-alpha haben und ob Glutamin, eine bedingt essentielle Aminosäure, im Rahmen einer Immunnutrition die Zytokinsynthese beeinflussen könnte.
Die Blutproben, die wir für unsere Studie verwendeten, stammen aus einem Probandenkollektiv bestehend aus 91 Individuen beider Geschlechter. Das Vollblut der Probanden wurde 1:1 mit Glutamin freiem RPMI 1640 verdünnt und dann auf die Glutaminkonzentrationen 250 µM und 2000 µM eingestellt. Vor Beginn der Bestimmung der Konzentrationen von IL-2 und TNF-alpha wurden die Proben durch 10 ng/ml Phorbol-12-myristat-13-acetat (PMA) und 1 µg/ml Ionomycin in-vitro aktiviert. Die Stimulation der Immunzellen erfolgte im Inkubator bei 37°C über 8 Stunden. Anders als in anderen Studien sind die Immunzellen in unserer Untersuchung also während der Aktivierung in ihrem physiologischen Milieu Blut verblieben. Parallel wurde die DNA aus den Probandenproben extrahiert und anschließend wurden die IL-2 -330 und die TNF-alpha; -308 Polymorphismen bestimmt.
In unserer Studie fand sich kein signifikanter Einfluss von Glutamin auf die IL-2 Freisetzung. In den Terzilen mit niedriger und mittlerer Zytokinantwort scheint ein diskreter, nicht signifikanter Effekt auf die IL-2 Freisetzung unter dem Einfluss von 2000 µM Glutamin erkennbar zu sein. Glutamin hat in unserer Untersuchung auch keinen signifikanten Einfluss auf die TNF-alpha Freisetzung. In den Terzilen mit mittlerer und hoher Zytokinantwort ist unter dem Einfluss von Glutamin ein tendenziell senkender Effekt auf die TNF-alpha Freisetzung ohne Signifikanz erkennbar.
Unabhängig von der Höhe der Glutaminkonzentration hat der IL-2 Genotyp in unserer Studie keinen Einfluss auf die Höhe der IL-2 Freisetzung. Tendenziell zeigt sich, dass der TNF-alpha Polymorphismus, unabhängig von der Höhe der Glutaminkonzentration im Vollblut, einen diskreten Einfluss auf die Höhe der TNF-alpha Freisetzung haben könnte. Über allen Terzilen scheint die Höhe der TNF-alpha Konzentration bei Probanden mit mindestens einem G Allel durchschnittlich höher zu sein als bei Probanden mit dem A/A Genotyp. Diese Aussage ist jedoch durch kein signifikantes Ergebnis gestützt.
Widersprüche zu anderen Studien sind zum Teil durch die unterschiedliche Methode der Stimulation der Immunzellen und dem unterschiedlichen physiologischen Medium, in dem die Zellen während der Aktivierung verbleiben, zu erklären. Man weiß heute, dass allein durch den Prozess der Isolation Zellen aktiviert werden können, so dass die Messung der Zytokinproduktion verändert sein kann. Dieses haben wir mit unserem Vollblutansatz vermieden.Da in dieser Untersuchung nur der Einfluss unterschiedlicher Glutaminkonzentrationen auf die Zytokinfreisetzung bei gesunden Probanden dargestellt wurde, sind weitere Untersuchungen sowohl mit gesunden Probanden als auch mit Patientenkollektiven notwendig, um sowohl die klinische Relevanz einer Glutaminsupplementierung als auch den Einfluss des IL-2 330 SNP beziehungsweise des TNF-a 308 SNP näher zu beleuchten.
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