Titelaufnahme

Einführung: Interferon-gamma (IFN-γ) induziert in Mesenchymalen Stammzellen (MSCs) die Expression von Indolamin 2,3-dioxygenase (IDO)-1, einem Tryptophan oxidierenden Enzym mit wirkungsvollen immunmodulatorischen Eigenschaften. TNF-stimuliertes Gen (TSG)-6-Protein ist ein Glykoprotein, das in MSCs als natürlicher Entzündungsmodulator produziert wird und entscheidend bei der Prävention entzündlich verursachter Schäden mitspielt.

Zielsetzung: Ziel unserer Studie war es, den Einfluss der Toll-like-Rezeptor (TLR)2- und TLR4-Agonisten auf die IDO-1- und TSG-6-Expression in Parodontalligament-Stammzellen (PDLSCs) zu untersuchen. Weiters ist in der Studie der Frage nachgegangen worden, welchen Effekt die kombinierte Stimulation der TLR2- und TLR4-Agonisten mit IFN-γ auf die IDO-1 und TSG-6-Expression aufweist.

Methodik: PDLSCs wurden kultiviert und für 6 und 48 Stunden mit IFN-γ, dem TLR2-Agonisten Pam3CSK4, dem TLR4-Agonisten Escherichia coli (E.coli) LPS und der Kombination der TLR-Agonisten mit IFN-γ stimuliert. Die IDO-1- und TSG-6-Expression wurde mithilfe der Real Time Quantitativen PCR (qPCR) ermittelt. Zusätzlich wurde die intrazelluläre Expression von IDO-1 mit der Durchflusszytometrie gemessen.

Resultate: IFN-γ induzierte die IDO-1-Genexpression nach 6 Stunden, wohingegen die Proteinexpression erst nach 48 Stunden nachweisbar war. Ebenso führten die TLR2- und TLR4-Agonisten zu einer signifikant erhöhten Genexpression, allerdings bewirkte keiner der TLR-Agonisten nach 48-stündiger Stimulation eine signifikant erhöhte Proteinexpression im Vergleich zu unstimulierten PDLSCs. Bei gleichzeitiger Stimulation von Pam3CSK4 und IFN-γ wurde die IDO-1-Proteinexpression in synergistischer Weise erhöht. Die Untersuchung der TSG-6-Expression ergab, dass einzig Pam3CSK4 eine signifikant erhöhte Expression hervorrief.

Konklusion: Unsere Studienergebnisse lassen darauf schließen, dass die TLR2-Aktivierung über eine signifikant erhöhte Expression von IDO-1 und TSG-6 die immunmodulatorischen Eigenschaften von PDLSCs beeinflusst. Auf diese Weise könnten PDLSCs eine wichtige Funktion bei der Kontrolle der Entzündungsantwort ausüben.

Introduction: Interferon-gamma (IFN-γ) induces mesenchymal stem cells to express Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO)-1, a Tryptophan-oxidating enzyme with potent immunmodulatory properties. TNF-stimulated gene (TSG) 6-glycoprotein is produced in MSCs as a natural modulator of inflammation which becomes important in prevention of damage caused by excessive reactions of the immune system.

Aim: The purpose of this study was to investigate the influence of toll-like receptor (TLR)2- and TLR4-agonists on the expression of IDO-1 and TSG-6 in periodontal ligament stem cells (PDLSCs). In addition, the effects of costimulation of the TLR-agonists and IFN-γ were compared to the effects of the individual stimulation.

Materials and Methods: PDLSCs were cultivated and stimulated with IFN-γ, Pam3CSK4, E. coli LPS and combinations of TLR-agonists and IFN-γ for 6 and 48 hours. The IDO-1- and TSG-6-expressions were determined by real-time quantitative PCR (qPCR). The intracellular expressions of IDO-1 were also measured by flow cytometry.

Results: IFN-γ induced the expression of IDO-1 after 6 hours while the protein expression could be detected after 48 hours. Likewise, the TLR2- and TLR4-activation led to a significant upregulation of the gene expression. However, none of the TLR-agonists achieved a significantly enhanced protein expression compared to non-stimulated PDLSCs. The costimulation of Pam3CSK4 and IFN-γ increased the IDO-1-protein expression in a synergistic manner. Furthermore, Pam3CSK4 has been shown to induce significantly enhanced gene levels of TSG-6.

Conclusion: This study suggests that TLR2-activation has an effect on the immunomodulatory capacities of PDLSCs by upregulating their expression of both IDO-1 and TSG-6 which may play an important role in controlling the inflammatory response by PDLSCs.