Die Relevanz des CCAAT/enhancer binding protein [beta] in Mycobacterium avium Subspezies paratuberculosis infizierten RAW264.7 Makrophagen

Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis (MAP) ist der Erreger der Paratuberkulose der Rinder und kleinen Wiederkäuer. Die Krankheit ist durch eine chronische, granulomatöse, therapieresistente Enteritis mit diffusen Ödemen, Anämie und Auszehrung gekennzeichnet. Die Paratuberkulose ist weltweit verbreitet und ist von großer ökonomischer Bedeutung für die Rinder- und Schafhaltung. Die Krankheit zählt damit zu den wichtigsten Erkrankungen der Wiederkäuer. Zudem wird die ursächliche Bedeutung bzw. die Beteiligung von MAP für die Morbus Crohn Erkrankung des Menschen diskutiert. Von zentraler pathophysiologischer Bedeutung ist die Fähigkeit des Erregers, in den naiven sub- und intraepithelialen Makrophagen des Darms zu persistieren und somit der angeborenen und erworbenen Immunantwort zu entgehen. Die subzellulären Mechanismen, welche dazu beitragen, dass MAP in Makrophagen überlebt und somit im späteren Verlauf der Infektion zur Erkrankung führt, sind weitgehend ungeklärt. In dieser Arbeit wurden durch molekulargenetische und proteinbiochemische Methoden subzelluläre Regulationsmechanismen im Vergleich zu LPS untersucht, durch die es MAP gelingt die Makrophagenaktivierung zu modulieren. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass eine Infektion mit MAP eine gestörte Proteinexpression des Transkriptionsfaktors CCAAT/enhancer binding protein b  (C/EBPb) zur Folge hat. MAP beeinflusst dabei die C/EBPb Expression auf posttranskriptioneller Ebene. In Versuchen mit Hemmstoffen für Hauptsignalwege in Makrophagen konnte zudem eine direkte Abhängigkeit der IL-6 Genexpression von der C/EBPb Proteinexpression festgestellt werden. Weiterhin konnte Ca2+ als wesentlicher second messenger für die Makrophagenaktivierung identifiziert werden. So konnte mit dem Ca2+ Hemmstoff TMB-8 das MAP induzierte Gen- und C/EBPb Expressionsprofil in den LPS stimulierten RAW264.7 Makrophagen, bzw. mit der Erhöhung der [Ca2+]i durch das Kalziumionophor A23187 das LPS induzierte Bild in MAP infizierten RAW264.7 Makrophagen imitiert werden. MAP ist offensichtlich in der Lage über die Störung des Ca2+ Signalweges die C/EBPb Expression zu beeinflussen. In Folge moduliert die fehlende C/EBPb Expression offensichtlich die Genexpression von proinflammatorischen Genen, wie dem IL-6 Gen zu Gunsten des Erregers. C/EBPb vermittelt die IFN-g induzierte Genexpression, so dass möglicherweise auch eine Beeinflussung der Expression IFN‑g-regulierter Gene erfolgt. Damit wäre eine weitere Grundlage für die intrazelluläre Persistenz von MAP in naiven Makrophagen geschaffen. Der Mechanismus, über den MAP in der Lage ist  Ca2+-abhängige Signalwege zu beeinflussen, muss zukünftig näher untersucht werden.