Die Rolle der microRNA-15b in der Pathogenese des experimentellen allergischen Asthma bronchiale

Das allergische Asthma bronchiale zeichnet sich durch eine von T-Helferzellen gesteuerte, komplexe und bis heute nicht vollständig verstandene chronische Entzündungsreaktion aus. Auch wenn im Rahmen des Krankheitsbildes zunehmend von einer Heterogenität und Plastizität der T-Helferzellen insgesamt ausgegangen wird, so nimmt die Gruppe der TH2-Zellen im Speziellen weiterhin eine zentrale Rolle in der Pathogenese der Erkrankung ein. Mit ihrer charakteristischen Zytokinproduktion unterhalten sie die lokale Immunreaktion des respiratorischen Epithels und führen so zum typischen remodeling der Atemwege. Die Neigung des Immunsystems nach Allergenkontakt eine TH2-dominierte Reaktion auszubilden, wird unter anderem auf epigenetische und posttranskriptionelle Regulationsmechanismen zurückgeführt. Die genauen Umstände, die zur Ausbildung dieses Ungleichgewichts zwischen TH1- und TH2-Zellen in der Immunantwort führen, sind jedoch noch in weiten Bereichen ungeklärt. Ein wesentlicher Teil der posttranskriptonellen Regulation einer Zelle oder eines Gewebes wird durch ihr miRNA-Expressionsmuster gesteuert. In den letzten Jahren konnte gezeigt werden, dass miRNAs auch im Bereich der Differenzierung, Heterogenität und Ausübung von Effektorfunktionen der Zellen des Immunsystems eine wichtige Rolle spielen. In miRNA-Arrays von murinen T-Helferzellen aus Modellen der akut allergisch entzündeten Lunge konnte eine erhöhte Expression der miRNA-15b in TH2-Zellen im Vergleich zu TH1- und naiven T Helferzellen nachgewiesen werden. Basierend auf diesen Erkenntnissen wurde in der vorliegenden Arbeit die Fragestellung untersucht, ob Expressionsunterschiede der miRNA-15b Einfluss auf die Entwicklung der TH2 dominanten Entzündungsreaktion beim allergischen Asthma bronchiale haben. Hierfür wurde sowohl die Expression der miRNA-15b in vitro während der Differenzierungsphase von TH1- und TH2 Zellen als auch der Einfluss der miRNA 15b auf das TH1-Leitzytokin IFN-γ näher analysiert. Zunächst konnte IFN-γ in silico per Datenbankanalyse und experimentell im Reportergenassay als Zielgen der miRNA-15b bestätigt werden. Des Weiteren wurde eine Hochregulation der miRNA-15b in der Differenzierungsphase von TH1- und TH2 Zellen in vitro im Vergleich zu naiven T-Helferzellen gezeigt. Eine Hochregulation der miRNA-15b in vitro speziell in TH2-Zellen konnte im Kontrast zu den vorausgegangenen miRNA-Arrays nicht bestätigt werden. Bezüglich des Einflusses der untersuchten miRNA auf IFN-γ wurde gezeigt, dass eine Transfektion von anti-miRNA-15b auf in vitro-Ebene keinen Effekt auf die Expression von IFN-γ-mRNA zeigt, in ex vivo isolierten T-Helferzellen aus Modellen der akut allergisch entzündeten Lunge jedoch zu einer vermehrten Expression der IFN-γ-mRNA führt. Methodisch wurde in dieser Dissertation die Lipofektion mit HiPerFect als Alternative für die Transfektion von T-Helferzellen präsentiert. Diese Ergebnisse zeigen, dass IFN-γ einer Regulation durch die miRNA-15b unterliegt und seine Expression im Modell des allergischen Asthma bronchiale durch die miRNA 15b beeinflusst wird. Die Arbeit konnte somit ihr Ziel, einen Beitrag zum besseren Verständnis des Einflusses von miRNAs auf die Pathogenese des Asthma bronchiale zu leisten, erfüllen. Die gefundenen Erkenntnisse machen die miRNA-15b zu einem interessanten Kandidaten für weitere Untersuchungen im Forschungsfeld Asthma bronchiale