Embryonale Stammzellen als Modellsystem für Infektion und Entzündung

Abstract

In dieser Arbeit wurde der Einfluss von LPS auf inflammatorische Prozesse in Geweben aus ES der Maus untersucht. LPS sorgt innerhalb der EBs für eine signifikante Zunahme der Schlagfrequenz, ohne dabei die muskuläre Struktur der Kardiomyozyten zu verändern. Es konnte gezeigt werden, dass durch Inkubation mit LPS, Parameter wie ROS und NO in den EBs hochreguliert wurden. Anhand des NADPH-Oxidase Inhibitors Vas 2870 und Western-Blot Analyse konnte nachgewiesen werden, dass die ROS Quelle hauptsächlich die NOX 2 Isoform der NADPH-Oxidase ist. NOX 1 und NOX 4 wurden zwar auch verstärkt exprimiert, scheinen aber eine eher untergeordnete Rolle zu spielen. Durch den TLR 4 Inhibitor Tak-242 konnte gezeigt werden, dass NOX 2 in den LPS behandelten EBs signifikant zur Kontrolle herunterreguliert wird. Dies beweist eine Involvierung des TLR 4 Signalwegs in die LPS-induzierten Veränderungen des intrazellulären Redoxmilieus. Es ist bekannt, dass LPS über verschiedene Signalwege auch die NO-Synthasen stimuliert. In den EBs zeigte sich LPS-vermittelt eine erhöhte NO-Produktion. Eine gesteigerte Expression der p-eNOS und eNOS in den EBs wurde via Western-Blot nachgewiesen. Durch die Koinkubation mit Tak-242 wurde die NO-Generierung in den EBs nahezu gänzlich inhibiert. Weiterhin wurden durch die Koinkubation mit LPS, Makrophagen und andere aktivierte Immunzellen signifikant stärker differenziert. Es konnte zudem eine gesteigerte Expression des NLRP 3-Inflammasoms gezeigt werden, jedoch wurde hier kein signifikanter Unterschied zwischen kardialen und nicht kardialen Bereichen der EBs gefunden. Weiterhin kam es zu einer signifikant höheren Expression des proinflammatorischen Zytokins IL 1β. Tak-242 inhibierte die IL 1β-Expression in den LPS behandelten EBs, außerdem die LPS-induzierte Kontraktionsfrequenz der kardialen Zellen. Dies beweist die Involvierung des TLR 4 Signalwegs in die beobachteten inflammatorischen Vorgänge in EBs und die Veränderungen der Kardiomyozytenfunktion.