Die Expression des Interleukin-1-Rezeptors Typ 1 im Verlauf einer Antigen-induzierten Monoarthritis im Kniegelenk der adulten Ratte und Einflüsse von Interleukin-1-beta auf Neurone der Hinterwurzelganglien

Uhlig, Benjamin

In den letzten Jahren konnte gezeigt werden, dass Interleukin 1β (IL-1β) über eine gesteigerte Produktion verschiedener proalgetischer Mediatoren Hyperalgesie und mechanische Allodynie bishin zu Knochen- und Knorpelschäden verursachen kann und ihm damit eine zentrale Rolle in der Genese und Chronifizierung von Schmerzen während chronisch-inflammatorischer Krankheiten wie z. B. der rheumatoiden Arthritis (RA) zukommt. In der Arbeit wurde zum einen die Grundexpression des Interleukin-1-Rezeptors 1 (IL-1RI) an lumbalen Hinterwurzel¬ganglienzellen (DRG-Neurone) der adulten Ratte als Modell für primär afferente Neurone in histologischen Schnitten untersucht. Außerdem wurde geprüft, ob der IL-1RI im zeitlichen Verlauf einer Entzündung Veränderungen in seiner Expression zeigt. Dazu wurde die IL-1RI-Expression an lumbalen DRG-Neuronen jeweils ipsi- und kontralateral nach Induktion einer Monoarthritis im Kniegelenk der adulten Ratte zu verschiedenen Zeitpunkten immunhistochemisch an Schnitten untersucht. Als Entzündungsmodell diente eine unilaterale Antigen-induzierte Arthritis (AIA) des Kniegelenks der Ratte. Es konnte gezeigt werden, dass der IL-1RI in DRG-Neuronen der Ratte zu ca. 25 bis 30 % exprimiert wird und diese Expression im AIA-Modell in der chronischen Phase sowohl ipsilateral (entzündete Seite) als auch kontralateral (nicht entzündete Seite) signifikant auf ca. 50 bis 60 % ansteigt. Dieses Ergebnis spricht dafür, dass IL-1β sowohl in der Chronifizierung der RA als auch in der Entwicklung der kontralateralen Hyperalgesie eine Rolle spielen könnte. Sowohl die Grundexpression des IL-1RI als auch die Erhöhung der Expression im verwendeten Entzündungsmodell betrifft vor allem kleine und mittelgroße DRG-Neurone, die die Somata von nozizeptiven Afferenzen beinhalten. Außerdem wurde geprüft, ob IL-1β an peripheren Neuronen einen Einfluss auf die Expression nozizeptions¬relevanter Rezeptoren hat. Bisher gibt es einige Hinweise darauf, dass proinflammatorische Zytokine wie z.B. Tumornekrosefaktor α den TRPV1-Rezeptor (transient receptor potential vanilloid 1) hochregulieren können. Dieser oft als Markerrezeptor für die TRP-Familie gebrauchte Ionenkanal spielt eine wichtige Rolle bei der Hitzenozizeption. Es wurde dessen Expression an kultivierten DRG-Neuronen nach 2 tägiger Zugabe von IL-1β untersucht. Dabei konnte ein Anstieg der TRPV1-Rezeptorexpression von ca. 21 auf 32 % gezeigt werden. Antagonisiert man diesen Effekt durch die zusätzliche Gabe von IL-1RA, fällt die TRPV1-Rezeptorexpression wieder auf das Ausgangsniveau. Neben dieser langfristigen Wirkung von IL-1β ist auch ein kurzfristiger Signalweg untersucht worden: Obwohl einige Zytokine über intrazelluläre Kalzium¬konzentrations¬veränderungen in DRG-Neuronen signalisieren, scheint IL-1β nicht in diese Signalwege eingebunden zu sein. Mit den Ergebnissen dieser Arbeit gibt es einen ersten Hinweis dafür, dass auch IL-1β nicht nur über die bekannte Sensibilisierung, sondern auch über eine mögliche Steigerung der Expression des TRPV1-Rezeptors in DRG-Neuronen Einfluss auf die Entstehung entzün-dungsassoziierter thermischer Hyperalgesie nehmen könnte.

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Uhlig, Benjamin: Die Expression des Interleukin-1-Rezeptors Typ 1 im Verlauf einer Antigen-induzierten Monoarthritis im Kniegelenk der adulten Ratte und Einflüsse von Interleukin-1-beta auf Neurone der Hinterwurzelganglien. 2012.

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