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Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.25673/3368
Title: Unterschiedliche Exprimierung von Interleukin-1 (IL-1α/IL-1β) und IL-1 Rezeptor Antagonist im kardiovaskulären System - Untersuchungen an Patientengewebe und isolierten Zellen
Author(s): Westphal, Elena
Granting Institution: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Issue Date: 2003
Extent: Online-Ressource, Text + Image
Type: Hochschulschrift
Language: German
Publisher: Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt
URN: urn:nbn:de:gbv:3-000006063
Subjects: Elektronische Publikation
Hochschulschrift
Zsfassung in engl. Sprache
Abstract: Das Zytokin Interleukin-1 (IL-1) ist an der Regulierung entzündlicher Prozesse, der Apoptose oder der Kontraktilität von Herzzellen, beteiligt. Die IL-1 Funktionen werden durch zwei Isoformen (IL-1α und IL-1β) vermittelt und durch weitere Proteine beeinflusst. Hierzu gehören der IL-1 Rezeptor Antagonist (IL-1Ra), die IL-1 Rezeptoren und Caspase-1, letztere indem sie IL-1β prozessiert und aktiviert. Wenig ist bekannt über die endogene Exprimierung dieser Proteine im Herzen. Wir haben daher die Exprimierung und Funktion von IL-1 in isolierten neonatalen Ratten Kardiomyozyten und die Exprimierung von IL-1α, IL-1β, IL-1Ra, IL-1 Rezeptor Typ I (IL-1RI), Caspase-1 und Caspase-3 in humanem Herzgewebe untersucht. Wir haben die IL-1α mRNA, das IL-1α Protein und die zellassoziierte IL-1α Aktivität in isolierten neonatalen Ratten Kardiomyozyten nachgewiesen. Das biologisch aktive IL-1α war an der Zelloberfläche neonataler Kardiomyozyten exprimiert. Obwohl diese Zellen IL-1β mRNA exprimierten, konnte das IL-1β Protein zellassoziiert oder in Überständen dieser Zellen nicht nachgewiesen werden. Bei der Analyse von kommerziell erhältlichen humanen Herzgewebe konnte IL-1α Genexpression nur im fötalen und nicht im adulten Herzgewebe detektiert werden. Auch im Herzgewebe herzinsuffizienter Patienten mit ischämischer Kardiomyopathie (ICM) und dilatativer Kardiomyopathie (DCM) und in Spender Herzen war IL-1α mRNA nicht nachweisbar. Die Untersuchungen zeigten, dass IL-1β, IL-1RI, Caspase-1 and Caspase-3 im insuffizienten (ICM, DCM) und im gesunden adulten Herzgewebe (Spender) vergleichbar exprimiert wurden. Die IL-1Ra Genexpression in DCM-Patienten war, verglichen zu ICM-Pateienten und der Kontrolle, vermindert. Das aktive IL-1α an der Oberfläche neonataler Ratten Kardiomyozyten hat vermutlich eine Rolle bei der Regulation der Funktionen des fötalen Herzen. Unsere weiteren Daten deuten auf eine verminderte IL-1Ra Exprimierung im Herzgewebe der DCM-Patienten hin und lassen die Beteiligung des IL-1Ra bei der Pathologie der DCM (durch eine mögliche Störung des IL-1/IL-1Ra Gleichgewichts) vermuten.
The cytokine interleukin-1 (IL-1) may contribute to regulation of inflammatory processes, apoptosis or contractility in heart cells. The stimulation of functions by both agonistic isoforms IL-1α and IL-1β can be modified by the IL-1 receptor antagonist (IL-1ra), by the IL-1 receptors or by regulation of IL-1β maturation through caspase-1. Data concerning endogenous production of IL-1 and proteins regulating IL-1 functions in heart are limited. Thus, we investigated expression and function of IL-1 in cultured neonatal rat heart cells as well as expression of IL-1α, IL-1β, IL-1ra, IL-1 receptor type I (IL-1-RI), caspase-1 and caspase-3 in tissues derived from human heart. We showed that cultured neonatal rat cardiomyocytes expressed IL-1α mRNA, IL-1α protein and cell-associated IL-1α activity. Biologically active IL-1α was present at the cell surface of the cardiomyocytes. Although this cells expressed IL-1β mRNA, we did not find IL-1β protein cell-associated and in the supernatants of cultured cardiomyocytes. Analysis of commercially available human heart tissues showed that human fetal cardiac tissue, but not human adult tissue expressed detectable IL-1α mRNA. Likewise, IL-1α mRNA was not detected in the tissues of patients with dilated (DCM) and ischemic (ICM) cardiomyopathy as well as in donor hearts used as a control. We showed, that the expression of the IL-1β, IL-1-RI, caspase-1 and caspase-3 was the same in both patients groups and in the control group. On the other hand, the total IL-1ra mRNA expression was significantly decreased in tissues of DCM patients, as compared to ICM patients and control. The expression of functional active IL-1α on the cell surface of neonatal rat cardiomyocytes suggests a role of this cytokine in regulation of cellular functions in the neonatal heart. Our further data provide evidence for a lowered IL-1ra mRNA expression in the heart of DCM patients and indicate that IL-1ra could participate in DCM pathogenesis, probably by provoking the imbalance of IL-1ra and IL-1 in cardiac tissues.
URI: https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/10153
http://dx.doi.org/10.25673/3368
Open access: Open access publication
Appears in Collections:Hochschulschriften bis zum 31.03.2009

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