Charakterisierung der biologischen Aktivität von Hühner Interleukin-6 und erste Untersuchungen zum Toll-like Rezeptor-System des Huhnes

Ein Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die biologische Aktivität
des kürzlich von Schneider et al. klonierten, rekombinanten Hühner
IL-6 (rChIL-6), zu charakterisieren. In vitro wurde der Nachweis
der biologischen Aktivität von rChIL-6 durch die Induktion der
Proliferation der streng IL-6 abhängigen murinen Zelllinie 7TD1
erbracht. Diese Tatsache wurde für die Etablierung eines
quantitativen rChIL-6 Nachweissystems genutzt. Für weiterführende
Studien wurde ein neutralisierendes, polyklonales ChIL-6 Antiserum
entwickelt. Durch wiederholte Vakzinierung von Kaninchen mit
rChIL-6 (E.coli) war es möglich, ein ChIL-6 Antiserum zu gewinnen,
welches auch die biologische Aktivität von natürlichem ChIL-6
neutralisiert. In vivo induzierte die intravenöse Applikation von
rChIL-6 (E.coli) einen deutlichen Anstieg der
Kortikosteronkonzentration im Serum von Hühnern. Somit standen mit
biologisch aktivem rChIL-6, einem ChIL-6 Nachweistest und einem
neutralisierenden Antiserum geeignete Werkzeuge zur Verfügung, die
für erste Untersuchungen zur funktionellen Charakterisierung des
aviären Toll-like Rezeptor (TLR)-Systems genutzt wurden. Diese,
unter anderem auf Makrophagen exprimierten Rezeptoren, sind für
eine adäquate Reaktion des Immunsystems von essentieller Bedeutung,
denn sie erkennen die Anwesenheit pathogener Mikroorgansimen anhand
so genannter „pathogen-associated molecular pattern“ (PAMP). Eine
Konsequenz der Rezeptoraktivierung ist die Transkription von Genen
pro-inflammatorischer Cytokine, unter anderem von IL-6. Primäre
Hühnermakrophagen wurden durch Inkubation mit verschiedenen, aus
dem Säuger-System bekannten TLR-Agonisten stimuliert; als
Nachweissystem der erfolgreichen Aktivierung wurde die quantitative
Analyse der ChIL-6 Sekretion genutzt. Zunächst wurden primäre
Hühnermakrophagen mit LPS stimuliert worauf sie mit einer starken
ChIL-6 Sekretion reagierten. Durch die gleichzeitige Inkubation der
Makrophagen mit LPS und IFN- ließ sich das Ausmaß der ChIL-6
Sekretion deutlich steigern. Auch die Inkubation mit bakterieller
DNA induzierte die Sekretion von ChIL-6. Dieser
Makrophagen-aktivierende Effekt war DNA-spezifisch, denn zum einen
beendete der DNA Verdau mit DNase I diesen Effekt. Zum anderen
induzierten CpG-ODNs nicht aber GpC-ODNs eine starke ChIL-6
Sekretion. Weiterhin führte die Stimulation der Makrophagen mit
synthetischem bakteriellem Lipopeptid und synthetischer dsRNA zu
einer deutlichen Sekretion von ChIL-6. Bei in vivo Studien wurde
eine deutliche Induktion von ChIL-6 durch LPS (TLR 4) beobachtet.
Im Rahmen dieser Arbeit konnte also gezeigt werden, dass
rekombinantes ChIL-6 sowohl in vitro als auch in vivo biologisch
aktiv ist. Auf der Basis der dabei etablierten Methoden konnte bei
ersten Untersuchungen zur funktionellen Charakterisierung des
TLR-Systems des Huhnes Hinweise dafür gewonnen werden, dass beim
Huhn funktionelle Homologe zu den, aus dem Säuger bekannten TLR 2,
3, 4, und 9 vorhanden sind