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Titel:Koffein inhibiert die lymphozytäre Zytokinsynthese
Autor:Hohenberger, Katja
Weitere Beteiligte: Maisch, Bernhard (Prof. Dr.)
Veröffentlicht:2005
URI:https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2005/0455
DOI: https://doi.org/10.17192/z2005.0455
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2005-04558
DDC: Medizin, Gesundheit
Titel(trans.):Caffeine inhibits cytokine expression in lymphocytes
Publikationsdatum:2005-10-24
Lizenz:https://rightsstatements.org/vocab/InC-NC/1.0/

Dokument

Schlagwörter:
Interleukin 2, Ryanodin-Rezeptor, Calcium, Coffein, Calciumfreisetzung, TNF-a, ryanodine, Caffeine, Tumor-Nekrose-Faktor <alpha>, Calcium homeostasis, IL-2, IFN-g, Ryanodin, Ryanodine

Zusammenfassung:
Koffein verändert intrazelluläre Kalziumsignalmuster von Lymphozyten, die nach Stimulation im Rahmen der Zellaktivierung messbar sind. Dieser Effekt wird wahrscheinlich durch den Einfluss von Koffein auf intrazelluläre Ryanodinrezeptor Typ 3-gesteuerte Kalziumspeicher bedingt, welche bei Exposition von Koffein Calcium freisetzen. Weiterhin reduziert Koffein die Zytotoxizität von Lymphozyten gegen allogene Kardiomyozyten. Welche zytotoxischen Mechanismen durch Koffein tatsächlich unterdrückt werden, ist noch unbekannt. In dieser Arbeit sollten die Auswirkungen von Koffein auf die Expression von IL-2, einem Marker der T-Zell-Aktivierung, sowie der als kardiotoxisch bekannten Zytokine IFN-g und TNF-a gezeigt werden. Zu diesem Zweck wurden Splenozyten-Kulturen, welche Lymphozyten zu 87% enthalten, unspezifisch durch Concanavalin A (ConA, 5 µg/ml) stimuliert, worauf sie mit einem signifikanten Anstieg von TNF-a, IL-2 und IFN-g im Zellüberstand reagierten. Die Inkubation der Splenozyten mit Koffein (3,75mM; 10mM) während der Stimulation verhinderte die Zytokinexpression komplett. Ryanodin 1µMol blockt Ryanodinrezeptoren spezifisch und verhindert den Koffein-induzierten Calciumausstrom. In unseren Experimenten hatte Ryanodin (100 pM - 10 µM) keinen Einfluss auf die durch ConA stimulierte Expression von IL-2 und IFN-g. Jedoch konnte die Expression von TNF-a durch Ryanodin (100pM-10µM) um bis zu 20% reduziert werden im Vergleich zur ConA-stimulierten Kontrolle. Weiterhin hatte Ryanodin keine Auswirkungen auf die Koffein-induzierte Zytokinsuppression in ConA -stimulieren Splenozyten. Anhand dieser Ergebnisse postulieren wir, dass Koffein die Zytokinsynthese hemmt und dadurch zu einer verminderten Zytotoxizität der Lymphozyten gegen allogene Kardiomyozyten führt. Der Ryanodinrezeptor-abhängige intrazelluläre Calciumspeicher scheint in diesem Prozess keine signifikante Rolle zu spielen. Eventuell ist eine durch Koffein verursachte Blockade von IP3-Rezeptoren verantwortlich für die Zytokinsuppression.

Summary:
Caffeine alters intracellular calcium signalling patterns in lymphocytes which are important for the specific regulation of activation and effector function in lymphocytes. The effect of caffeine on calcium signalling is probably mediated via a ryanodine receptor type 3 dependent intracellular calcium store which releases calcium after exposure to caffeine. Also, caffeine decreases lymphocyte cytotoxicity against allogenic myocyte. Which cytotoxic mechanisms are actually altered by caffeine is unknown. In our experiments we examined the effect of caffeine on expression of IL-2, which is a marker of T-cell-activation, as well as caffeine’s effects on expression of TNF-a and IFN-g, that have been often described as cytokines with cardiotoxic effects. In mouse splenocyte cultures containing about 87% lymphocytes we show that concanavalin A (ConA, 5 µg/ml) stimulated cells increase the expression of TNF-alpha, IL-2 and IFN-gamma (ELISA) significantly. Caffeine (3.75 mM) inhibits cytokine expression of ConA stimulated cells almost completely. Ryanodine (1 µM) specifically blocks ryanodine receptors and thereby prevents caffeine induced calcium release. In our experiments, however, ryanodine (100 pM – 10µM) has no effect on ConA stimulated IL-2 and IFN-gamma expression and only suppresses TNF-alpha expression by 20%. Furthermore, ryanodine does not prevent the inhibitory effect of caffeine on TNF-alpha, IL-2 and IFN-gamma expression in stimulated effector cells. We postulate that caffeine suppresses cytokine expression and thereby contributes to decreased cytotoxicity of lymphocytes against allogenic myocytes. The ryanodine receptor dependent intracellular calcium store does not seem to play a significant role in this process. Possibly, the blockade of IP3 receptors by caffeine is more important for cytokine suppression.


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