Antiinflammatorische Zytokine in der Pathogenese des Asthma bronchiale

Abstract

Die Ergebnisse der Arbeit weisen mehrfach auf eine defizitäre IL-10 Produktion in Alveolarmakrophagen von Asthmatikern hin. Die reduzierte IL-10 Expression auf Protein- und Genebene korrelierte mit einer erhöhten Produktion proinflammatorischer Zytokine (TNF-?, MIP1-?, GM-CSF). Diese Beobachtung impliziert einen Defekt in der IL-10 Synthese, der in einer verstärkten und prolongierten pulmonalen Entzündungsantwort resultiert. Daraus läßt sich schlußfolgern, dass beim Asthma bronchiale eine Dysbalance zwischen pro- und antiinflammatorischen Zytokinen pathogenetisch von Bedeutung ist. Die verringerte Sensitivität von Alveolarmakrophagen auf die inhibitorischen Effekte von exogenem IL-10 im Vergleich zu Blutmonozyten ist durch Unterschiede in den Mechanismen der Signaltransduktion bedingt (37, 54). Der Nachweis der Expression von proinflammatorischen Zytokinen in Bronchialmyozyten (RANTES, IL-8) führte zu einer Neubewertung dieser Zellen als Immuneffektorzellen in der Pathogenese des Asthma bronchiale. Neben der Kontraktilität sind Myozyten auch aktiv an der Aufrechterhaltung der Atemwegsentzündung beteiligt. Die inhibitorischen Effekte von IL-10 und IL-13 auf die Synthese proinflammatorischer Chemokine (RANTES, IL-8, MIP-1() in migrierten Entzündungszellen und residenten Bronchialmyozyten konnten in verschiedenen Arbeiten gut dokumentiert werden. Die Vielzahl antiinflammatorischer Effekte von IL-10, die sich auf unterschiedliche Zellsysteme wie Monozyten, Makrophagen und Bronchialmyozyten erstrecken, unterstreicht die pathogenetische Bedeutung dieses Zytokins. Der molekulare Mechanismus, welcher die IL-10 Wirkung vermittelt, ist derzeit noch nicht vollständig aufgeklärt. Angenommen wird eine rezeptorvermittelte Inhibition von Transkriptionsfaktoren des Stat Systems und NF-(B (76). Zukünftige molekularbiologische und klinische Studien sind jedoch notwendig, um den Kenntnisstand der Effekte antiinflammatorischer Zytokine zu vertiefen, und die Gabe von rekombinantem IL-10 als möglichen Ansatz zur Therapie chronisch entzündlicher Lungenerkrankungen zu evaluieren (81).

The results of this present thesis show a deficiency of IL-10 production in alveolar macrophages in asthma. The reduced IL-10 expression on protein and m-RNA level correlated with an increased production of pro-inflammatory cytokines such as TNF-(, MIP1- ( and GM-CSF. These observations implicate an impaired IL-10 synthesis in asthma with a subsequent prolongation of the inflammatory response. This leads to the conclusion that a dysbalance between pro- and anti-inflammatory cytokines is present in asthma and may be therefore of pathogenetic importance. The reduced sensitivity of alveolar macrophages to the inhibitory effects of exogenous IL-10 compared to peripheral blood monocytes may be caused by different signal transduction mechanisms. The expression of the proinflammatory cytokines RANTES and IL-8 in cultured human airway smooth muscle cells led to the conclusion that airway smooth muscle cells may act beside their contractile function as immunomodulatory cells in the pathogenesis of asthma. The inhibitory effects of IL-10 and IL-13 on the synthesis of proinflammatory cytokines (RANTES, IL-8, MIP1-() in immigrated inflammatory cells and resident cells such as airway smooth muscle cells have been shown in several publications that are part of the present thesis. The numerous antiinflammatory effects of IL-10 on different inflammatory cell systems such as monocytes/macrophages and smooth muscle cells underline the pathogenetic importance of this cytokine. The molecular mechanisms that mediate the IL-10 effects involve the transcription factors NF-(B and the Stat-System. Future studies are needed to determine the molecular mechanisms of the anti-inflammatory effects of IL-10 and IL-13 more deeply and to evaluate their application for the therapy of chronic inflammatory pulmonary diseases.