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Fragestellung: Kupffersche Sternzellen spielen eine zentrale Rolle bei der Vermittlung der posttraumatischen Immunreaktion. Toll-like Rezeptoren (TLR) stellen hierbei eine wichtige Gruppe von Oberflächenrezeptoren dar. Obgleich mitogen-aktivierte Proteinkinasen als Schlüsselelemente des TLR-Signalwegs angesehen werden, ist bisher nicht geklärt, ob es zu einer TLR-spezifischen Aktivierung einzelner MAPK kommt.

Methodik: Männliche C3H/HeN Mäuse wurden zur Induktion eines Gewebetraumas laparotomiert und die Femoralarterien kanüliert. Über eine invasive Blutdruckmessung erfolgte die kontrollierte Hämorrhagie (35,0±5,0mmHg) über 90 Minuten. Darauf wurde die vierfache Menge des zuvor entnommenen Blutvolumens in Form von Ringer-Lactat resubstituiert. Zwei Stunden später wurden Kupffersche Sternzellen isoliert, lysiert und ein Western blot mit Antikörpern gegen p38, ERK1/2 und JNK durchgeführt. Zusätzlich wurden Kupffersche Sternzellen mit spezifischen Inhibitoren von p38, ERK1/2 und JNK inkubiert und anschließend mit den TLR-Agonisten Zymosan (TLR2), LPS (TLR4) und CpG DNA (TLR9) stimuliert. Die Produktionskapazität für TNF-α, IL-6, MCP-1 und KC wurde nach 24 h mittels Cytometric Bead Arrays bestimmt. Anhand von ANOVA sowie Student’s t-test wurden Gruppenvergliche durchgeführt und Unterschiede mit p0,05 als signifikant gewertet.

Ergebnisse: Sowohl die MAPK-Aktivität als auch die Produktionskapazität von unstimulierten Kupfferschen Sternzellen für TNF-α, IL-6, MCP-1 und KC war infolge Trauma-Hämorrhagie signifikant gesteigert. Die Aktivierung von TLR4 durch LPS führte innerhalb beider Versuchsgruppen zu einer gesteigerten Produktion aller gemessenen Zytokine. Zymosan hingegen hatte im Vergleich zu unstimulierten Zellen keinen Einfluss auf die Zytokinproduktion von Kupfferschen Sternzellen. Der durch CpG DNA stimulierte TLR9-Signalweg führte zu erhöhten TNF-α- und IL-6-Spiegeln, während die Chemokinproduktion unbeeinflusst blieb. Die selektive MAPK-Inaktivierung zeigte, dass die durch TLR2, -4, und -9 vermittelte Chemokinproduktion der Kupfferschen Sternzellen von p38- und JNK-Aktivität abhängig war. Im Gegensatz hierzu wurde die TNF-α- und IL-6-Produktion innerhalb des TLR2- und TLR4-Signalweges überwiegend von p38 vermittelt.

Schlussfolgerung: Die Daten dieser Studie belegen, dass einzelne TLR-Signalwege in Kupfferschen Sternzellen selektive MAPK aktivieren und so zu einem spezifischen Muster der Zytokin- und Chemokinproduktion infolge Trauma-Hämorrhagie führen. Dies könnte innerhalb der Entwicklung neuer pharmakologischer Interventionen bei der posttraumatischen Immunreaktion von Nutzen sein.