Universität zu Köln

Leishmaniasis ist eine parasitäre Infektionskrankheit von globaler Relevanz. Die klinische Manifestation reicht abhängig vom spezifischen Erregersubtyp von der kutanen Form bis zum potenziell tödlichen viszeralen Typ. Kutane Leishmaniasis ist in 90 Ländern endemisch. Die Anzahl registrierter Fälle ist jedoch häufig unterschätzt. Therapeutische Optionen sind zwar vorhanden, jedoch zeigen sie unterschiedliche Effektivität. Dendritische Zellen (DC) sind durch die Induktion einer Typ-1-T-Helferzell (TH1)-Antwort für die Abwehr von Leishmania (L.) major entscheidend. Aus DC freigesetztes Interleukin (IL)-12 ist dafür essentiell, IL-1 wirkt potenzierend. Resultierend aus der Typ-1-Immunantwort erfolgt die Erregerelimination in Makrophagen (MΦ). Der genaue Mechanismus der L. major-induzierten IL-1-Freisetzung aus DC ist jedoch bislang ungeklärt. Die entscheidende Rolle von myeloid differentiation primary response 88 (MyD88), einem Adapter in der L. major-Erkennung mit allgemein indirekter Verbindung zu Zelltodkaskaden, sowie die häufige Verbindung von IL-1-Freisetzung mit Verlust der Zellmembranintegrität, legt die Vermutung der Verbindung dieser Freisetzung mit spezifischen Zelltodarten nahe. Im Rahmen dieser Arbeit wurden aus dem Knochenmark generierte DC (BMDC) von Wildtyp (wt), receptor-interacting protein kinase (RIPK)1D138N/D138N (Mutation der Kinasedomäne), RIPK3-/- oder mixed lineage kinase domain like pseudokinase (MLKL)-/- Mäusen mit L. major infiziert und mit spezifischen Zelltodstimulatoren behandelt. Die Zytokinfreisetzungen wurden mittels enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) analysiert. Verschiedene quantitative Zelltoduntersuchungen, insbesondere die Propidiumiodid (PI)/ Annexin V (AnV)-Färbung in der Durchflusszytometrie, wurden ausgewertet. Elektronenmikroskopische Aufnahmen wurden mit einbezogen. Außerdem wurden aus wt Knochenmark generierte MΦ (BMDM) vergleichend untersucht. Der Caspase-8-Inhibitor Emricasan stimulierte die L. major-spezifische IL-1α-Freisetzung aus DC ebenso wie L. major-induzierten DC-Zelltod. Bei Kostimulation mit Birinapant zur allgemeinen Zelltodstimulation durch Inhibition des cellular inhibitor of apoptosis protein (cIAP)-1 und -2 wurden diese Ergebnisse deutlicher, aber unspezifisch. Der RIPK1-Inhibitor Necrostatin-1 wirkte hingegen kompensatorisch. Der genetisch bedingte Verlust von MLKL, RIPK3 – dieser jedoch nur unter bestimmten Bedingungen – oder der Kinaseaktivität von RIPK1 verhinderte L. major-induzierte IL-1-Freisetzung und DC-Zelltod. Bei BMDM war weder erregerspezifische IL-1-Freisetzung noch Zelltod durch die Stimulatoren induzierbar. Diese Arbeit bestätigt erneut die bedeutende Rolle der DC in der Kontrolle der Infektion mit L. major. Schlüsselproteine der Nekroptose, RIPK1, -3 und MLKL, sind als entscheidend für die IL-1-Freisetzung aus L. major-infizierten DC identifiziert. Dies legt nahe, dass Nekroptose der zugrundeliegende Hauptmechanismus ist.

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