ITEM METADATA RECORD
Title: Immune Regulation of 1a-Hydroxylase in Monocytes
Authors: Stoffels, Katinka
Issue Date: 20-Dec-2005
Abstract: Vitamine D3 speelt een centrale rol in de calcium-homeostase en het botm etabolisme. Anderzijds heeft vitamine D3 in zijn actieve vorm, 1,25(OH)2 D3, een belangrijke immuunmodulerende functie. De receptor van 1,25(OH)2 D3 wordt o.a. in lymfocyten aangetroffen, en macrofagen kunnen zelf 1,25 (OH)2D3 produceren. In de niercellen, die de belangrijkste bron van 1,25 (OH)2D3 vormen, wordt de productie gecontroleerd door parathyroid hormoo n, calcium en 1,25(OH)2D3 zelf 10. In macrofagen wordt de productie echt er niet geregeld door de klassieke stimuli zoals in de nier, maar wel do or immuunstimuli zoals LPS en IFNg 100. De mechanismen waardoor de produ ctie ervan geregeld wordt in monocyten zijn echter niet goed gekend. Ken nis van de regulatiemechanismen is van belang om het ontstaan van de era an verbonden pathologieën te begrijpen. In dit werk werden de regulatiemechanismen van 1a-hydroxylase, het enzym e dat verantwoordelijk is voor de omzetting van 25(OH)D3 tot het actieve 1,25(OH)2D3, in monocyten uitgediept. Een aantal signaaltransduct iecascades en transcriptiefactoren werden onderzocht die mogelijk een ro l spelen in de immuunregulatie van 1a-hydroxylase. In een eerste deel (Hoofdstuk IV.1), werd onderzocht welke signaaltra nsductiecascades en transcriptiefactoren van belang zijn voor immuungeme dieerde opregulatie van 1a-hydroxylase in primaire humane monocyten uit perifeer bloed. De primaire humane monocyten werden in vitro geactive erd door IFNg en CD14/TLR4 binding. Gebruik makend van verschillende far macologische inhibitoren, konden we besluiten dat de JAK-STAT pathway, d e NF-kB pathway en de p38 MAPK pathway van belang zijn voor immuungemedi eerde 1a-hydroxylase opregulatie. De transcriptiefactoren STAT1 en C/EBP b bleken hierbij geactiveerd te worden. De C/EBPb bindingsplaatsen in de 1a-hydroxylase promoter bleken een grote rol te spelen voor de immuunge medieerde expressie. Bovendien toonden we aan dat C/EBPb wel degelijk aa n de 1a-hydroxylase promoter bindt. De GAS-site en de NF-kB-sites daaren tegen moeten niet noodzakelijk aanwezig zijn voor de 1a-hydroxylase opre gulatie. Zodoende oefenen STAT1a en NF-kB hun effecten uit op een indire cte wijze. Aangezien monocyten differentiëren tot macrofagen wanneer ze de bloedbaa n verlaten en weefsels binnendringen, hebben we in een tweede deel (Hoof dstuk IV.2) 1a-hydroxylase expressie onderzocht in differentiërende m onocyten. Hiertoe hebben we gebruik gemaakt van de monocytaire cellijn T HP1 die in vitro gemakkelijk kan gedifferentieerd worden tot macrofag en door incubatie met IFNg+PMA. Opnieuw werden de betrokken signaaltrans ductiecascades en transcriptiefactoren onderzocht. Andermaal bleek activ atie van JAK-STAT en NF-kB noodzakelijk te zijn. In THP1 cellen gestimul eerd met IFNg+LPS was de p38 MAPK cruciaal, daar waar in cellen gestimul eerd met IFNg+PMA de MEK-ERK pathway van belang was voor 1a-hydroxylase opregulatie. De MAP kinases speelden opnieuw een rol in fosforylatie van STAT1 en C/EBPb. Verder toonden we aan dat de novo transcriptie en t ranslatie nodig zijn voor de opregulatie. Hoogstwaarschijnlijk is chroma tine remodelering van belang aangezien zowel p300, een histone acetyltra nsferase, als histone deacetylasen een rol spelen. In een derde deel (Hoofdstuk IV.3) hebben we het belang van de IFNg p athway in de opregulatie van 1a-hydroxylase verder uitgediept door gebru ik te maken van knockout muizen die deficiënt zijn in STAT1a of IRF1, tw ee belangrijke factoren in IFNg-gemedieerde signaaltransductie. Daar waa r de vorige besluiten gevormd zijn op basis van louter in vitro techn ieken, kunnen we met behulp van deze modellen het belang van STAT1a en I RF1 voor 1a-hydroxylase opregulatie onderzoeken in een setting die niet over deze transcriptiefactoren beschikt. Bij incubatie van peritoneale macrofagen van STAT1a-knockout muizen en I RF1-knockout muizen met IFNg+LPS, konden we geen opregulatie vaststellen in STAT1a-/- macrofagen. IRF1-/- macrofagen konden nog steeds in beperk te mate hun 1a-hydroxylase opreguleren. Een belangrijke vaststelling die we konden maken in de STAT1a-/- macrofagen, is dat deze hoge waarden va n C/EBPb expressie hebben. Zoals we uit de vorige hoofdstukken leerden, is C/EBPb cruciaal voor de 1a-hydroxylase opregulatie. Deze nieuwe gegev ens leren ons dat aanwezigheid van C/EBPb niet voldoende is, en dat STAT 1a wel degelijk ook aanwezig moet zijn om tot 1a-hydroxylase expressie t e komen. Opregulatie van 1a-hydroxylase en productie van 1,25(OH)2D3 door monocyt en en macrofagen zou een belangrijke rol kunnen spelen in de immuunreact ie. Als macrofagen 1,25(OH)2D3 produceren, kan dit met zijn immuunmodule rende eigenschappen een eind maken aan de immuunreactie. Indien er een d efect zou zijn in deze 1,25(OH)2D3-productie zou dit kunnen leiden tot o ngebreidelde immuunreacties, en mogelijk auto-immuunziekten. Het is inde rdaad zo dat in de NOD-muis, een muizenmodel voor type 1 diabetes, een d efect in 1a-hydroxylase productie door macrofagen werd vastgesteld 100. Bovendien kan in dit model de ziekte voorkomen worden door het toedienen van 1,25(OH)2D3 18. Een beter inzicht verwerven in de mechanismen die e en rol spelen in de opregulatie van 1a-hydroxylase in monocyten en macro fagen kan zodoende leiden tot een inzicht in de onstaansmechanismen van auto-immuunziekten. Dit werk levert een bijdrage tot het ontrafelen van deze zeer ingewikkelde puzzel.
Publication status: published
KU Leuven publication type: TH
Appears in Collections:Molecular and Vascular Biology
Clinical and Experimental Endocrinology
Medical Clerkships Centers
Clinical Residents Medicine
Laboratory of Experimental Transplantation

Files in This Item:

There are no files associated with this item.

Request a copy

 




All items in Lirias are protected by copyright, with all rights reserved.