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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-16462
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/1646/


Scheiermann, Patrick

Sevofluran hemmt die DNA-Bindung des Transkriptionsfaktors Aktivator Protein-1 und induziert Apoptose in T-Lymphozyten

Sevoflurane inhibits DNA-binding of Activator Protein-1 and induces apoptosis in T-lymphocytes

Dokument1.pdf (2.180 KB) (md5sum: e08799a2aa3aac5ac8124f34143c8226)

Kurzfassung in Deutsch

Inhalationsanästhetika verursachen in vitro eine veränderte Sekretion von IL-1beta;, TNF-alpha;, IL-8 und IFN-gamma; (32). Der molekulare Mechanismus ist unbekannt.
Hypothese dieser Arbeit war, dass Desfluran, Isofluran und Sevofluran über
eine Beeinflussung der DNA-Bindungsaktivität von Transkriptionsfaktoren ein
verändertes Genexpressionsmuster in primären Lymphozyten in vitro
verursachen. Von klinischer Bedeutung ist, dass eine Anästhetika-vermittelte
Abnahme immunstimulatorischer Zytokine für eine perioperative Schwächung
des Immunsystems verantwortlich sein könnte (10);(52).
Die DNA-Bindung der Transkriptionsfaktoren AP-1, NFAT, NF-kappaB, SP-1 und
Oct-1 wurde mit PMA und Ionomycin induziert. Im EMSA konnte erstmals eine
zeit- und dosisabhängige Hemmung der DNA-Bindungsaktivität des
Transkriptionsfaktors AP-1 nach Inkubation mit Sevofluran nachgewiesen
werden. Kompetitionsansätze zeigten eine Sevofluran-vermittelte Hemmung der
AP-1-Untereinheiten c-Jun und JunD. Eine hemmende Wirkung von Sevofluran
auf die Aktivität der AP-1-regulierenden MAP-Kinasen ERK, JNK und p38
konnte im Western Blot nicht nachgewiesen werden. Desfluran und Isofluran
beeinflussten die DNA-Bindung von AP-1 nicht. Inkubation mit Sevofluran führte
zu geringer Hemmung der DNA-Bindung von NFAT und NF-kappaB und zeigte keine
Wirkung auf die DNA-Bindung von SP-1 und Oct-1. Inkubation mit Sevofluran
führte im Gegensatz zur Inkubation mit Desfluran zur signifikanten Hemmung
der PMA/Ionomycin-induzierten Expression eines in Jurkat T-Lymphozyten
transient transfizierten AP-1-abhängigen Luziferase-Reportergenes. Mittels
ELISA konnte eine signifikante Sevofluran-vermittelte Hemmung der
PMA/Ionomycin-induzierten Sekretion von IL-3 in primären Lymphozyten
nachgewiesen werden. Inkubation mit Sevofluran führte zur Aktivierung der
p38-MAP-Kinase, die proapoptotische Wirkung haben kann (16). Ebenso
induzierte Sevofluran caspase-abhängige Apoptose.
Diese Arbeit könnte zum einen dazu beitragen, den molekularen Mechanismus
der spezifischen Wirkung von Inhalationsanästhetika auf die lymphozytäre
Zytokinsekretion zu klären. Zum anderen scheint es möglich, dass eine
Sevofluran-vermittelte Aktivierung der p38-MAP-Kinase zur Induktion caspaseabhängiger Apoptose führt.


Kurzfassung in Englisch

Volatile anesthetics lead to a different secretion of interleukin-1beta, TNF-alpha, IL-8 and IFN-gamma in vitro. The molecular mechanism remains unknown.
The hypothesis of this study was that desflurane, isoflurane and sevoflurane lead to a different gene exression pattern by means of different DNA-binding activity of transcription factors in primary lymphocytes in vitro. It is of clinical importance that anesthetics-induced decrease in pro-inflammatory cytokines could be responsible for peri-operative suppression of the immune system.
DNA-binding of the transcription factors AP-1, NFAT, NF-kappaB, SP-1 and Oct-1 was induced with PMA and Ionomycin. EMSA analysis showed for the first time a time- and dose- dependent inhibition of the transcription factor AP-1 via sevoflurane incubation. Competition assays showed a sevoflurane-mediated inhibition of the AP-1 subunits c-Jun and JunD. Western Blot analysis showed no inhibitory function of sevoflurane on the AP-1 regulating MAP-kinases ERK, JNK and p38. Desflurane and Isoflurane did not influence DNA-binding of AP-1. Incubation with Sevoflurane lead to a lesser inhibition of the DNA-binding of NFAT and NF-kappaB and showed no influence on the DNA-binding of SP-1 and Oct-1. Incubation with sevoflurane in contrast to incubation with desflurane showed signicifant inhibition of a PMA/Ionomycin-induced expression of a transiently transfected AP-1-dependent luciferase reporter gene in Jurkat T lymphocytes. ELISA analysis showed a significant sevoflurane-induced inhibition of PMA/Ionomycin-induced secretion of IL-3 in primary lymphocytes. Incubation with sevoflurane lead to p38-MAP-Kinase activation which can have pro-apoptotic functions. Sevoflurane induced caspase-dependent apoptosis.
On the one hand, this study might be able to contribute to clarify the molecular mechanism of the specific action of volatile anesthetics on lymphocyte cytokine secretion. On the other hand, it seems possible that sevoflurane-mediated activity of p38-MAP-Kinase induces caspase-dependent apoptosis.


SWD-Schlagwörter: Transkriptionsfaktor , Sevofluran , Isofluran , Desfluran , Apoptosis , Interleukin 3 , DNS-Bindung , FACS , MAP-Kinase , EMSA , T-Lymphozyten-Rezepto
Freie Schlagwörter (deutsch): Aktivator Protein-1 , AP-1 , Volatile Anästhetika , Inhalationsanästhetika
Freie Schlagwörter (englisch): Activator Protein-1 , AP-1 , volatile anesthetics
Institut: Anaesthesiologische Univ.-Klinik
Fakultät: Medizinische Fakultät / Universitätsklinikum
DDC-Sachgruppe: Medizin und Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Pannen, Benedikt H. J. (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 12.07.2004
Erstellungsjahr: 2004
Publikationsdatum: 24.02.2005
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