Untersuchungen zur Bedeutung von TNFAIP3 für die kutane Abwehr
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen dieses DFG-Projektes konnte gezeigt werden, dass TNFAIP3 eine wichtige Rolle in der Bakterien-induzierten Expression des antimikrobiellen Peptids hBD2 und der proinflammatorischen Zytokine IL-1beta und IL-17C in humanen Keratinozyten spielt. TNFAIP3 wurde ursprünglich für seine TNF-alpha induzierende Funktion bekannt. Verschiedene Arbeitsgruppen beschreiben TNFAIP3-Genvarianten, welche mit Psoriasis vulgaris assoziiert sind [3,4,5]. Da TNFAIP3 auch die NFkB- Aktivierung reguliert und NfkB wiederum in die Signaltransduktion von hBD2, IL-1beta und IL-17C involviert ist, wollten wir untersuchen, ob TNFAIP3 einen Einfluss auf die Expression von kutanen Abwehrmolekülen hat, um diese Signaltransduktion näher zu beleuchten. Wenn TNFAIP3 mittels RNA-Interferenz heruntergeregelt wurde, war sowohl die Grundexpression als auch die bakterielle Induktion von hBD2, IL-1beta und IL-17C signifikant erhöht. Dieses Prinzip konnten wir anhand von 3 verschiedenen Bakterienstämmen zeigen: Pseudomonas aeruginosa, S. epidermidis und dem klinisch relevanten S. aureus Stamm SH1000. Um die Rolle von TNFAIP3 zu untersuchen, wurde seine Expression zunächst mittels RNA-Interferenz heruntergeregelt. Das funktionierte anfangs gut, später konnten wir teilweise keine Herunterregulation mehr mit spezifischer siRNA feststellen, im Gegenteil hatten wir teils erhöhte Werte gegenüber den Kontrollen. Dieses Phänomen trat bei verschiedenen Experimentatoren, siRNA- und Keratinozyten-Chargen auf. Auch zu Rate gezogene Fachkollegen fanden keine Lösung für dieses Problem. Da viele Versuche auf dem TNFAIP3-„Knockdown“ basierten, stellte dies ein sehr großes Problem dar. Letztendlich vermuten wir ein Problem in der Feedback-Schleife von TNFAIP3 und NFkB: Wenn keine TNFAIP3-mRNA mehr vorhanden ist, wird kein TNFAIP3-Protein gebildet und NFkB nicht mehr blockiert, so dass wiederum TNFAIP3-mRNA gebildet wird, die nun aber nicht mehr durch die RNA-Interferenz abgebaut wird. Versuche mit Hautbiopsien von gesunden Probanden und Patienten mit atopischer Dermatitis (AD) und Psoriasis ergaben eine signifikante Erhöhung der TNFAIP3-Expression in der AD, während in Psoriasis tendenziell eine verringerte TNFAIP3-Expression zu erkennen war. Diese Daten sind ein Beleg dafür, dass TNFAIP3 in der AD und der Psoriasis durch dessen immunomodulatorische Funktion eine wichtige Rolle einnehmen könnte. Zusammenfassend wurde mit den Ergebnissen aus diesem DFG-Projekt ein Einblick in die TNFAIP3-abhängige Signaltransduktion von Abwehrmolekülen in Keratinozyten erhalten und Hinweise erhalten, dass TNFAIP3 in entzündlichen Hauterkrankungen wie der AD uns Psoriasis eine wichtige Bedeutung haben könnte.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Staphylococcus epidermidis induces the host molecule A20 (TNFAIP3) to dampen induction of defense mediators in human keratinocytes. Exp Dermatol 2017;26:E20
Simanski M, Erkens A, Rademacher A, Harder J
(Siehe online unter https://doi.org/10.1111/exd.13280) - Staphylococcus epidermidis-induced Interleukin-1 Beta and Human Beta-defensin-2 Expression in Human Keratinocytes is Regulated by the Host Molecule A20 (TNFAIP3). Acta Derm Venereol. 2019 Feb 1;99(2):181- 187
Simanski M, Erkens A, Rademacher F, Harder J
(Siehe online unter https://doi.org/10.2340/00015555-3073)
