Die Bedeutung von NFAT-Transkriptionsfaktoren für die Expression von Mastzell-Cytokinen

Zusammenfassung Die Rolle verschiedener Mitglieder der NFAT- Familie in der Entwicklung von T- Zellen und deren Funktion wird intensiv untersucht, wohingegen vergleichbare Untersuchungen in Mastzellen rar sind. Mastzellen exprimieren eine Vielzahl biologisch hochaktiver Mediatoren und sind auf diese Weise sowohl in angeborenen als auch adaptiven Immunantworten beteiligt. Die von Mastzellen produzierten Th2-Cytokine verstärken lokal Th2- Reaktionen und TNF-alpha ist ein wichtiger Initiator antimikrobieller Antworten. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass die Transkriptionsfaktoren NFATc1 und NFATc2 eine bedeutende Rolle in der Regulation der Expression von TNF-alpha und IL-13 einnehmen, wohingegen NFATc3 hierbei keine Funktion zukommt. Murine „Bone marrow derived mast cells“ (BMMC) aus NFATc2- defizienten Mäusen, aktiviert entweder durch Kreuzvernetzung des IgE- Rezeptors oder Ionomycin, zeigen eine drastisch reduzierte Expression dieser Cytokine verglichen mit Mastzellen aus Wildtyp- Mäusen. Genauere Untersuchungen zeigen, dass sowohl NFATc2 als auch NFATc1 an der Expression von IL-13 und TNF-alpha beteiligt sind, wohingegen sie auf die Degranulation und die Expression von IL-6 keinen Einfluss nehmen. Zusammenfassend scheint eine hohe Aktivität von NFAT- Faktoren für die Induktion des IL-13 und TNF-alpha Promoters in Mastzellen erforderlich zu sein, unabhängig davon, ob diese durch NFATc2 oder NFATc1 oder eine Kombination beider Transkriptionsfaktoren bewerkstelligt wird.

Summary The role of distinct NFAT family members in T cell development and function is being intensively studied, whereas comparable information on mast cells has been sparse. Due to their ability to express a plethora of biologically highly active mediators, mast cells are involved in both adaptive and innate immune responses. Mast cell- derived Th2- type cytokines are thought to act as local amplifiers of Th2 reactions, also including chronic inflammatory disorders, whereas TNF-alpha is a critical initiator of anti-microbial defense. In this work it is demonstrated that the transcription factors NFATc1 and NFATc2 are part of a mast cell- specific signaling network that regulates the expression of TNF-alpha and IL-13, whereas NFATc3 is dispensable. Primary murine bone marrow derived mast cells (BMMC) from NFATc2-/- mice, activated by either IgE/antigen-crosslink or ionomycin, show a strong reduction in the production of these cytokines compared to BMMC from wildtype mice. Detailed molecular analyses employing siRNA-mediated knock down reveal that both NFATc2 and NFATc1 are able to drive the expression of these cytokines whereas neither the expression of IL-6 nor degranulation depend on NFAT activity. These data support the view that high NFAT activity is necessary for TNF-alpha and IL-13 promoter induction in mast cells, irrespective of whether NFATc2 or NFATc1 or a combination of both is present.