Der Einfluss von Katecholaminen auf die Funktion von Natürlichen Killer Zellen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Rezeptoren für Katecholamine werden bevorzugt von angeborenen Lymphozyten wie den Natürlichen Killerzellen (NK Zellen) exprimiert. In diesem Projekt untersuchten wir die Wirkung von Katecholaminen, insbesondere von Epinephrin und Dopamin, auf die Funktion menschlicher NK Zellen. Die Stimulation mit Epinephrin hemmte frühe NK Zell Signalereignisse und blockierte die Funktion des Integrins LFA-1. Dadurch wurde die Adhäsion von NK-Zellen an ICAM-1 verringert, was erklärt, wie NK Zellen bei der Freisetzung von Epinephrin während akutem Stress oder Sport in das periphere Blut mobilisiert werden. Darüber hinaus verringerte die Epinephrin-Stimulation vorübergehend die NK Zell Degranulation, die serial-killing Aktivität und die Zytokinproduktion und beeinflusste metabolische Veränderungen bei der NK Zell Aktivierung über den cAMP-PKA-Signalweg. Wiederholte Exposition gegenüber β2AR-Agonisten führte zu einer Desensibilisierung des β2AR über eine PKA-Rückkopplungsschleife, die einen G-Protein-Switch initiierte. Daher führte eine akute Epinephrin-Stimulation von chronisch β2AR-stimulierten NK-Zellen nicht mehr zu einer gehemmten Signalübertragung und einer reduzierten LFA-1-Aktivität. Die anhaltende Stimulation durch lang wirksame β2-Agonisten (LABA) hemmte nicht nur die NK-Zellfunktionen, sondern führte auch zu einer Desensibilisierung des β2AR. Periphere NK-Zellen von mit LABA behandelten Asthmapatienten reagierten jedoch unverändert auf die Stimulation mit Epinephrin, was zeigt, dass die lokale Verabreichung von LABA nicht zu nachweisbaren systemischen Auswirkungen auf NK-Zellen führt. Die Stimulation von Dopaminrezeptoren (DR) auf NK Zellen zeigte eine hemmende Wirkung der D1-ähnlichen DR, wohingegen keine Wirkung der D2-DR nachgewiesen werden konnte. DR Stimulation hatte keinen Effekt auf den zellulären Metabolismus oder den cAMP Signalweg, so dass eine Wirkung der DR durch nicht-kanonischen Signalwege in NK Zellen vermutet wird.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
-
Regulation of natural killer cell activity by glucocorticoids, serotonin, dopamine, and epinephrine. Cellular & Molecular Immunology, 17(7), 705-711.
Capellino, Silvia; Claus, Maren & Watzl, Carsten
-
Catecholamines and Immunomodulation. Masterclass in Neuroendocrinology, 105-133. Springer International Publishing.
Claus, Maren & Capellino, Silvia
-
Chronic stimulation desensitizes β2‐adrenergic receptor responses in natural killer cells. European Journal of Immunology, 54(12).
Jürgens, Martin; Claus, Maren; Wingert, Sabine; Niemann, Jens Alexander; Picard, Lea Katharina; Hennes, Elisabeth; Haasler, Ina; Hellwig, Birte; Overbeck, Nina; Reinders, Jörg; Rahnenführer, Jörg; Schedel, Michaela; Capellino, Silvia & Watzl, Carsten
