Natürliche Resistenzgene und Stickstoffmonoxidbildung

Resistenz gengeünber Infektionen ist häufig genetisch determiniert. Eines der dafür verantwortlichen Gene ist das im Phagolysosom von Makrophagen und neutrophilen Granulozyten exprimierte Protein, NRAMP-1 (für natural resistance associated macrophage protein), das Mäuse und Menschen gegen intrazelluläre bakterielle Infektionen schützt. Wenngleich diese Protein als potentieller Transporter von bivalenten Metallen wie Eisen und von Protonen fungiert, so ist der Mechanismus, über den NRAMP-1 Resistenz gegenüber der Infektion führt, immer noch ungeklärt. Mäuse mit einer Mutation von NRAMP-1 weisen eine vermindert Bildung von Stickstoffmonoxid (NO) durch aktivierte Monozyten auf. Das ist von Relevanz für die Immunantwort, zumal NO eine zentrale Rolle in der Abwehr von intrazellulären Errgern wie Tuberkelbakterien spielt. Dieses Projekt soll nunmehr die molekularen und pathopyhsioplogischen Hintergründe untersuchen, über welche NRAMP-1 die Bildung von NO reguliert. Dazu verwenden wir eine murine Makrophagenzelllinie (RAW264.7), in der nach Zytokinestimualtion induzierbare NO-Synthase (iNOS) vermehrt exprimiert wird und die entweder mit einem funktionellen NRAMP-1 (NRAMP-1r) und einer nicht-funktionellen Antisenseform von NRAMP-1 stabil transfiziert sind. Erste Ergebniise ziegen, daß die NRAMP-1 exprimeirenden Zellen (NRAMP_1r) nach Zytokinstimualtion eine deutlich höhere iNOS Aktivität aufweisen. Untersucht werden sollen jetzt die Effekte der NRAMP-1 Funktion auf die Expression von iNOS und der daraus resultierenden Bildung von NO auf translationaler, posttranskriptioneller und transkriptioneller Ebene mit dem Ziel, den molekularen Mechanismus aufzuklären, der dieser Interaktion zugrunde liegt. Im zweiten Teil des Projektes sollen die durch NRAMP-1 bewirkten pathophysiologischen Veränderungen untersucht werden, welche die molekulare Regualtion der iNOS Expression beeinflussen. Dabei werden die Möglichkeiten einer NRAMP-1 vermittelten Verschiebung der intrazellulären Eisenströme mit konsekutiver Regulation der iNOS Transkription sowie eine NRAMP-1 bedingte Veränderung des intrazellulären pH Wertes bzw. der Bildung von reaktiven Sauerstoffverbindungen mit nachfolgender Beeinflussung der iNOS Genexpression untersucht. Unsere Arbeiten sollen die komplexe Interaktion zwischen NRAMP-1 Funktion, NO- und Sauerstoffradikalbildung und Eisenstoffwechsel in Makrophagen aufklären und deren Bedeutung für die Abwehr von Infektionen mit intrazellulären Erregern beleuchten.