NK-Zellaktivität im peripheren Blut - Quantitative Darstellung der NK-Zellaktivität in Lunge, M

3.3 Quantitative Darstellung der NK-Zellaktivität in Lunge, Milz und dem

3.3.3 NK-Zellaktivität im peripheren Blut

Vier Stunden (NaCl bzw. Leptin) nach i.v. Applikation ist die Aktivität der NK-Zellen der normalgewichtigen Versuchsgruppe gegenüber der diät-induziert adipösen Leptin-Versuchsgruppe um das 2,78-fache (p=0,06) erhöht. Signifikant erhöht ist die normalgewichtige Leptin-Versuchsgruppe im Vergleich zur normalgewichtigen NaCl-Kontrolle mit 319 %.

NaCl Leptin NaCl Leptin 0

100 200 300 400 500 600

normalgewichtig adipös

(#= (p = 0,06))

LU/NK Zellen

Abb.21: NK-Zellaktivität im peripheren Blut nach i.v. Applikation. Signifikante Unterschiede der Leptin bzw. Poly I:C-Versuchsgruppe gegenüber der NaCl-Kontrollgruppe sind mit * markiert (p < 0,05).

Signifikante Unterschiede der adipösen gegenüber den normalgewichtigen Tiere in einer Gruppe sind mit einer # markiert (p < 0,05), (n=3)

4 Diskussion

Das Peptidhormon Leptin spielt als Adipokin eine wichtige Rolle in der Regulation von neuroendokrinen Funktionen sowie der Energiehomöostase. Als Zytokin ist Leptin in zahlreichen modulierenden Prozessen des Immunsystems von entscheidender Bedeutung [Matarese et al. 2005]. So deutete sich in den letzten Jahren an, dass der Ernährungszustand von Säugetieren in Prozesse der Entwicklung, Differenzierung, Proliferation, Aktivierung und der Zytotoxizität von Immunzellen involviert ist [Scanga et al.1998; Mariani et al. 1999;

Ravaglia et al. 2000]. In der hier vorliegenden Arbeit wurde nun der Einfluss von Leptin auf verschiedene Immunzellpopulationen in normalgewichtigen und diät-induziert adipösen Ratten untersucht. Im Fokus des Interesses standen in dieser Dissertation dabei die NK-Zellen, da hier in den vergangenen Jahren durch verschiedene Studien erstmals bedeutsame Grundlagen über das Verständnis der Beziehung zwischen Leptin und NK-Zellen geschaffen worden sind [Tian et al. 2002; Zhao et al. 2003]. Jedoch ist die modulierende Rolle des Leptins auf das Immunsystem bei Adipositas weitestgehend unbekannt und wurde in dieser Arbeit näher untersucht.

Quantitative Wirkung von Leptin bei normalgewichtigen und diät-induziert adipösen Lewis-Ratten auf die Population der NK-Zellen im venösen Blut im Vergleich zu den Kontrollgruppen

Tian et al. konnten 2002 zeigen, dass Leptinrezeptor-defiziente (db/db) Mäuse im Vergleich zu Kontrolltieren eine signifikant erniedrigte NK-Zell-Population im peripheren Blut aufwiesen. Es wurde spekuliert, ob Leptin einen möglichen Einfluss in die Prozesse der Entwicklung, Aktivierung und Funktion dieser Zellen haben könnte. Diese Hypothese stütze sich auf Forschungsergebnisse über T-Zell-Linien, welche von der gleichen lymphoiden Zelllinie wie NK-Zellen abstammen [Tian et al. 2002]. So zeigte sich, dass die in vitro Beimpfung von humanen T-Zellen mit Leptin zu einer Steigerung der Phytohaemagglutinin- und Concanavalin A-induzierten Proliferation führte und es des weiteren zu einer Erhöhung der Expression von Aktivierungsmarkern, wie CD69, CD25 und CD71 sowohl in CD4⁺- als auch in CD8⁺-Zellen kam [Martin-Romero et al. 2000]. Zhao et al. konnten in einer sich anschließenden Studie mit Hilfe von immunhistochemischen Analysen und Western Blot die Expression der langen und kurzen Leptinrezeptorisoformen auf zwei humanen NK-Zell-Linien (NK-92 und YT-Zellen) identifizieren und so den Hinweis einer modulierenden

Eigenschaft von Leptin auf NK-Zellen weiter bekräftigen [Zhao et al. 2003]. Dieses Ergebnis konnten auch Elinav et al. in ihrer Arbeit bestätigen. Hier führte die intraperitoneale (i.p.) Applikation von Leptin über sechs Wochen zu einem Anstieg der NK-Zell-Population in der Peripherie [Elinav et al. 2006].

In der hier vorliegenden Dissertation konnte nun erstmals gezeigt werden, dass es bei i.v.

Applikation von Leptin sowohl bei den normalgewichtigen als auch bei den diät-induziert adipösen Ratten zu einer deutlichen Erhöhung der NK-Zellzahl im peripheren Blut im Vergleich zu den Kontrollgruppen gekommen war.

Der Grund für diesen Erhöhung – im Sinne einer NK-Zell-Proliferation [Lee et al. 1996] - könnte zum einen ein durch Leptin verursachtes Absinken der Expression des Zytokin-induzierten SH2-containing protein 1 (CIS1) mRNA in den NK-Zellen sein [Li et al. 2000]

und zum anderen eine ebenfalls durch Leptin induzierte Aktivierung des Transkriptionsaktivators STAT-3 [Lee et al. 1996].

Das Protein CIS1 ist ein potenter T-Zell und NK-Zell-Regulator [Li et al. 2000]. So korrelierten in CIS transgenen normalgewichtigen Mäusen hohe Expressionsspiegel mit einer starken Inhibition der T-Zell und NK-Zell-vermittelten proinflammatorischen Antwort (s.

Abb. 22) und einer Reduktion der NK-Zell-Population selbst [Matsumoto et al. 1999].

Deshalb könnte eine Leptin-induzierte Inhibition der CIS Expression sowohl zu einer NK-Zell-Erhöhung als auch zu einer Erhöhung von proinflammatorischen Effekten führen [Elinav et al. 2006].

Forschungsergebnisse, bezüglich der STAT-3 Signalkaskade zeigten, dass es nur der langenkettigen Leptinrezeptorisoform (Ob-Rb), welche auch auf NK-Zellen von normalgewichtigen Mäusen exprimiert wird, möglich ist den STAT-3 Signalweg zu aktivieren [Chua et al. 1997]. Dies führt in NK-Zellen zu einer Hochregulation der Genexpression für IL-2. Dieses Zytokin fördert sowohl eine Steigerung der Zytotoxizität als auch die Hochregulierung mehrerer Adhäsionsmoleküle sowie verschiedener Rezeptoren (z.B. Chemokinrezeptoren) auf NK-Zellen [Taga et al. 1996; Robertson 2002].

Quantitative und qualitative Wirkung von Leptin bei normalgewichtigen vs. diät-induziert adipösen Lewis-Ratten auf die Population der NK-Zellen im venösen Blut In der hier vorliegenden Arbeit konnten erstmalig zwei wesentliche Unterschiede der NK-Zell-Aktivität zwischen diät-induziert adipösen Ratten und normalgewichtigen Tieren nach i.v. Leptinapplikation im peripheren Blut aufgezeigt werden.

Zum einen kam es zu einer nicht signifikanten Erhöhung der NK-Zell-Zahl der diät-induziert adipösen Versuchsgruppe im Vergleich zu den normalgewichtigen Tieren. Zum anderen zeigte sich nach Leptinapplikation entgegen aller Erwartungen eine deutliche Erniedrigung der Zytotoxizität bei den diät-induziert adipösen Tieren im Vergleich zur normalgewichtigen Versuchsgruppe. Mehrere Möglichkeiten für dieses Phänomen sollen deshalb nachfolgend diskutiert werden.

Die Ursache für die abnehmende Zytotoxizität könnte eine Suppression der Ob-R/STAT-3-Signaltansduktion in den NK-Zellen sein (s. Abb. 22), als Folge einer peripheren Leptinresistenz. Diese Phänomen konnte bereits bei T-Lymphozyten von diät-induziert adipösen Mäusen gezeigt werden. Es wurde vermutet, dass die Suppression im Rahmen eines Postrezeptordefekts entstanden sein könnte [Papathanassoglou et al. 2006]. Die Ursache für eine periphere Leptinresistenz könnte auch erklärt werden über den Mechanismus der zentralen Leptinresistenz, der bereits von Munzberg et al. [2004] im Rahmen einer Studie nachgewiesen wurde, welche mit einer erniedrigten STAT-3 Aktivität in Hypothalamusregionen einherging. In dieser Studie wurde gezeigt, dass erhöhte Leptinspiegel assoziiert waren mit einer erhöhten Aktivität von SOCS-3 (suppressor of cytokine signaling 3) [Munzberg et al. 2004], einem intrazellulärem Protein welches in den letzten Jahren zunehmende Bedeutung für die Entwicklung der Leptinresistenz gewonnen hat [Howard et al.

2006]. SOCS-3 ist ein SH2-domain umfassendes Protein, welches durch Phosphorylierung verschiedener intrazellulärer Proteine in der Lage ist, den Ob-R-Signaltransduktionsweg zu blockieren [Bjørbæk et al. 1999]. So zeigte sich im weißen Fettgewebe von diät-induziert adipösen Ratten ein Anstieg von SOCS-3 mRNA sowie SOCS-3 Protein und eine Abschwächung der Leptin-Sensitivität [Wang et al. 2000]. Applizierte man allerdings Leptin exogen bei heterozygot-defizienten Mäusen mit einer erniedrigten Expression von SOCS-3, bewirkte dies sowohl einen erhöhten Gewichtsverlust als auch eine gesteigerte Aktivierung des hypothalamischen Leptinrezeptor-Signalwegs [Howard et al. 2004].

Ein weiterer Grund für die Abnahme der Zytotoxizität der NK-Zellen bei diät-induziert adipösen Ratten könnte die unterschiedliche Zusammensetzung der Leptinbestandteile in adipösen im Vergleich zu normalgewichtigen Tieren sein. Der lösliche Leptinrezeptor (Ob-Re) ist das wichtigste Bindungsprotein für freies Leptin [Lammert et al. 2001]. Kommt es zur Komplexierung zwischen Ob-Re und freiem Leptin führt dies zu einer Verlängerung der Halbwertszeit sowie zu einem Anstieg der Größe und der Stabilität dieses Komplexes [Peters et al. 1996]. Es zeigte sich, dass die Leber eine wichtige Rolle bei der Bildung von Ob-Re spielt [Brabant et al. 2004]. So kam es bei adipösen Tieren zu einer signifikanten

Erniedrigung der Ob-R Expression in der Leber [Brabant et al. 2005]. Zusammenfassend könnte man deshalb davon ausgehen, dass bei diät-induziert adipösen Ratten die Konzentration an freien Leptin erhöht, aber durch den Mangel an Ob-Re, deren Funktion beeinträchtigt ist.

Unabhängig von der relativen peripheren Leptinresistenz könnte die zytotoxische Aktivität der NK-Zellen auch durch Zytokine inhibiert worden sein. Denn es wird mehr und mehr angenommen, dass die Adipositas einem chronisch proinflammatorischen Prozess gleich kommt, welcher mit einer fortschreitenden Fettgewebsinfiltration von Makrophagen assoziiert ist (s. Abb. 22) [Weisberg et al. 2003; Xu et al. 2003]. Diese Makrophagen sezernieren proinflammatorische Zytokine (TNF-α, IL-1β und IL-6), welche wiederum Adipozyten zur Sekretion von Leptin und weiteren proinflammatorischen Zytokinen stimulieren, wie dem TNF-α [Mantzoros et al. 1997; Papathanassoglou et al. 2001; Shamsuzzaman et al. 2004]. Es konnte gezeigten werden, dass der erhöhte TNF-α Spiegel einen suppressiven Effekt auf Lymphozytenfunktionen hat [Rabinovitch et al. 1997; Tanaka et al. 2001]. Es sind weitere Studien notwendig um zu klären, ob die NK-Zell-Funktion, wie die Lymphozytenfunktion auch, von einem erhöhten TNF-α Spiegel suppressiv beeinflusst wird, zumal T-Lymphozyten von ihren Eigenschaften und ihrer morphologischen Entwicklung her den NK-Zellen am nächsten stehen [Morris und Ley 2004].

Weiterhin besteht ebenfalls noch Klärungsbedarf bezüglich der Tatsache, dass die Abnahme der Zytotoxizität mit einem gleichzeitigen Anstieg der NK-Zellen im venösen Blut bei diät-induziert adipösen Ratte im Vergleich zur normalgewichtigen Versuchsgruppe nach i.v.

Applikation von Leptin einherging.

Migrationsverhalten und zytotoxische Aktivität der natürlichen Killerzellen in Lunge, Leber und Milz nach Leptinapplikation bei normalgewichtigen und diät-induziert adipösen Lewis-Ratten

Bei Mäusen verlassen sowohl unreife als auch reife NK-Zelle das Knochenmark, um sekundär lymphatische Organe wie z.B. Milz und Lymphknoten oder andere Organe wie die Leber und Lunge zu durchwandern [Morris und Ley 2004].

In den Versuchen im Rahmen dieser Dissertation kam es nach i.v. Leptinapplikation sowohl bei normalgewichtigen als auch bei diät-induziert adipösen Lewis-Ratten zu einem Anstieg der NK-Zell-Population in Lunge, Leber und Milz im Vergleich zu den mit NaCl behandelten Kontrollgruppen. Des Weiteren zeigte sich bei den normalgewichtigen Versuchstieren, welchen i.v. Leptin appliziert worden war, eine Erhöhung der NK-Zell-Zytotoxizität sowohl

in der Milz als auch in der Leber im Vergleich zur NaCl- Kontrollgruppe. Tian et al. [2002]

konnten in diesem Zusammenhang zeigen, dass es in Mäusen, mit einer Defizienz von Ob-Rb, zu einer signifikanten Reduktion der NK-Zellpopulation in Lunge, Leber und Milz im Vergleich zu den Kontrollen gekommen war. Es wurde spekuliert, ob außer der erniedrigten NK-Zellzahl auch die Aktivierung verringert gewesen sein könnte. Weiterhin zeigte sich, dass bei dieser Versuchsgruppe der stetige Anteil der CD69 Expression, welcher als ein früher Marker für die Aktivierung von Lymphozyten und Monozyten galt, auch bei NK-Zellen sowohl in der Milz als auch in der Leber signifikant erniedrigt war [Tian et al. 2002] und stellte so eine mögliche Abhängigkeit zwischen Leptin und der NK-Zell Migration und Aktivität dar. Deshalb kann zusammen mit den Daten dieser Arbeit festgestellt werden, dass Leptin sowohl die Migration als auch die zytotoxische Aktivität von NK-Zellen beeinflusst.

Von besonderem Interesse ist allerdings die Tatsache, dass es bei der diät-induziert adipösen Versuchsgruppe im Vergleich zu den normalgewichtige Tieren nach i.v. Leptinapplikation zu einem z.T. signifikanten Anstieg der NK-Zell-Population in Lunge, Leber und Milz kam, wohingegen die zytotoxische Aktivität in Lunge und Milz (die Leber wurde nicht untersucht) im Vergleich zu den normalgewichtigen Versuchstieren abnahm. Die Erniedrigung der Zytotoxizität ist in Anbetracht einer peripheren Leptinresistenz durchaus nachvollziehbar, wohingegen die signifikante Erhöhung der NK-Zell-Population in Lunge und Leber noch nicht erklärbar ist. Wahrscheinlich liegt dieser Erhöhung eine vermehrte Migration zu Grunde. Wie schon am Anfang der Diskussion erwähnt, führt die Hochregulation der Genexpression für IL-2 in NK-Zellen zu einer Hochregulierung mehrerer Adhäsionsmoleküle sowie Chemokinrezeptoren. Daher könnte die Erhöhung der NK-Zellzahl nicht auf eine Proliferation zurückzuführen sein, sondern vielmehr auf eine Leptin-induzierte Migration der NK-Zellen aus lymphatischen Organen in andere Gewebe. Es wurde gezeigt, dass NK-Zellen gehäuft in der roten Pulpa der Milz, in Lymphknoten und im Thymus zu finden sind [Dokun et al. 2001]. Für die Hypothese der gesteigerten Migration in extralymphatische Organe wie z.B. Leber und Lunge spräche der zeitliche Rahmen von vier Stunden, d.h. von der Applikation des Leptins bis zur Entnahme der Proben, der für die Erhöhung der NK-Zell-Population im Sinne einer Proliferation zu gering ist.

Eine weitere Erklärung könnte ein mit der Adipositas zusammenhängender chronischer proinflammatorischer Prozess sein, welcher mit einer fortschreitenden Fettgewebsinfiltration von Makrophagen assoziiert ist [Weisberg et al. 2003; Xu et al. 2003]. Vor diesem Hintergrund könnte es nicht nur zu einer vermehrten Ausschüttung von Zytokinen durch Makrophagen kommen, sondern auch zu einer Sekretion von migrationsaktivierenden

Proteinen. Salazar-Mather et al. [2000] konnten zeigen, dass es bei einer CMV-Infektion in Mäusen zu einer gesteigerten Migration von NK-Zellen in die Leber kam. Diese Migration wurde durch das MIP-1α (Makrophagen inflammatorische Protein 1 Alfa) initialisiert. Der MIP-1α Stimulus führte in NK-Zellen zur Produktion von INF-γ, welches wiederum die Produktion des migrationsaktivierenden Chemokins CXCL9 in den NK-Zellen induzierte.

Eine Blockierung der CXCL9 Produktion führte hingegen zu einem dramatischen Anstieg des MCMV-Titers. Auch bei Dokun et al. [2001] ließen sich NK-Zellen nach einer Infektion mit murinem CMV in inflammatorischen Gebieten, hepatischen Sinusoiden sowie anderen Gefäßstrombahnen der Leber vermehrt finden.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass es im Rahmen einer Adipositas sowohl zu einer Leptin-induzierten relativen peripheren Leptinresistenz gekommen sein kann, als auch zu einer durch die Adipositas vermittelten Zyto-/Chemokinproduktion. Ersteres könnte dabei vermutlich auf den intrazellulären Anstieg von SOCS-3 und nachfolgender Zytotoxizitätshemmung in den NK-Zellen zurückzuführen sein bzw. durch die verminderte Sekretion von Ob-Re und nachfolgender verminderter Ansprechbarkeit der NK-Zellen auf das

Abb. 22: Schematische Darstellung der funktionellen Auswirkungen auf die NK-Zell-Population bei Adipositas. Die orange hinterlegten Kästen zeigen eigens aufgestellte Hypothesen ohne gesicherte Datenlage. Die grau hinterlegten Kästen zeigen Hypothesen auf der Basis von Studien mit normalgewichtigen Tieren. Die weiß hinterlegten Kästen zeigen Hypothesen auf der Basis von Studien mit adipösen Tieren.

freie Leptin. Letzteres durch eine Gewebsinfiltration von Makrophagen. Diese könnte die vermehrte Migration von NK-Zellen fördern und zu einer zusätzlichen Hemmung der Zytotoxizität führen. Deshalb sind weitere Studien erforderlich, um noch detaillierter die Interaktion zwischen Adipositas, Leptin und NK-Zellen aufzuklären.

Proliferations- und Migrationsverhalten von NK-Zellen unter Polyinosinic-Polycytidylic-Acid (Poly I:C) Applikation bei normalgewichtigen und diät-induzierten adipösen Lewis-Ratten

Ausgangspunkt dieser Versuchsreihe war es, die Proliferations- und Migrationaktivität von NK-Zellen mit Hilfe des NK-Zell-Aktivator Poly I:C zu stimulieren und anschließend die Ergebnisse mit der Wirkung von Leptin auf NK-Zellen sowohl von normalgewichtigen als auch von diät-induzierten adipösen Ratten zu vergleichen. Tian et al. [2002] konnten in ihrer Arbeit zeigen, dass es bei einer Applikation von 200 µg Poly I:C i.p. nach 12 Stunden zu einem leichten Abfall der NK-Zell-Zytotoxizität bei db/db Mäusen im Vergleich zu wild-typ C57/B6 Mäusen gekommen war. Vermutlich nutzt Poly I:C ähnliche intrazelluläre Signalwege zur Aktivierung wie Leptin. Auch in einer Studie von Zhao et al. [1994], welche sich mit der Rolle von Vitamin A auf die Zytotoxizität sowie die Anzahl und Aktivierung von NK-Zellen bei Ratten beschäftigte, wurde Vitamin A suffizienten- und defizienten Versuchstieren 1 mg/kg Poly I:C i.p. appliziert. Im folgenden Verlauf zeigte sich eine signifikante Erhöhung von NK-Zellen im Blut [Zhao et al. 1994].

Demgegenüber konnte in dieser Dissertation nach i.v. Applikation von 2mg/kg Poly I:C in beiden Versuchsgruppen eine quantitative, z. T. signifikante, Suppression der NK-Zellzahl bzw. der gesamten Leukozytenpopulation im peripheren Blut, Lunge und Milz im Vergleich zu der anderen Versuchsgruppe gezeigt werden. Lediglich in der Leber konnte die Applikation von Poly I:C im Vergleich zur NaCl-Kontrollgruppe eine Aktivierung im Sinne einer Migration der NK-Zellen bewirken. Vergleicht man nun die Wirkung zwischen Poly I:C und Leptin auf NK-Zellen, so kam es bei den diät-induzierten adipösen Ratten nach i.v.

Applikation von Leptin zu einer signifikanten Steigerung der Migration der NK-Zellen in die Leber.

Eine mögliche Ursache für die Zellsuppression in den übrigen Organen könnte die in der hier vorliegenden Arbeit applizierte Konzentration von 2mg/kg i.v. gewesen sein. Diese Dosis könnte für eine i.v. Applikation eventuell zu hoch gewählt worden sein und führte möglicherweise zu einer frühzeitigen Apoptose der NK-Zellen.

Die therapeutische Rolle von Leptin bei NK-Zell-vermittelten Immunprozessen

Die Ergebnisse der hier vorliegenden Arbeit sowie die Ergebnisse von unterschiedlichen Studien, welche in dieser Diskussion vorgestellt wurden, unterstützen die Vermutung, dass Leptin einen modulierenden Einfluss auf das Immunsystem ausübt.

In der Tumorforschung konnten neuere Studien zeigen, das Leptin sehr heterogene Effekte auf die Entwicklung und Größe von Tumoren haben kann. Es wird vermutet, dass Leptin zu einer gesteigerten Proliferation von Brust- [Catalano et al. 2004] und Prostatakarzinomen führt [Onuma et al. 2003], die über eine direkte Aktivierung des JAK/STAT Signalwegs vermittelt wird. Im Gegensatz dazu konnte für das Pankreas-CA und auch für hepatozelluläre Karzinomzellen eine durch Leptin assoziierte Inhibition des Krebswachstums aufgezeigt werden [Somasundar et al. 2003; Aparicio et al. 2004; Somasundar et al. 2004]. Dennoch wird die Datenlage bezüglich des Auftretens von Karzinomen im Zusammenhang mit erhöhten Serumleptinspiegeln kontrovers diskutiert. So zeigte z.B. eine Studie von Stattin et al. [2003], dass gesteigerte Serumleptinspiegel mit einem zweifach erhöhten Risiko für Kolon-CA bei Männern, nicht aber bei Frauen assoziiert waren. Demgegenüber fanden Tessitore et al. [2000] keinen Unterschied zwischen den Serumleptinspiegeln bei Patienten mit Kolon-CA im Vergleich zu gesunden Kontrollen. Andere Autoren beobachteten bei Patienten mit Kolon-CA sogar eine signifikante Reduktion des Serumleptinspiegels. Auch der Einfluss von Serumleptin auf das Fortschreiten vom Lungen-CA ist zurzeit noch nicht weiter erforscht. Allerdings zeigen Studien, welche sich mit der Rolle von Serumleptin bei der Entwicklung von Kachexie bei Lungen-CA Patienten beschäftigen, dass Leptin kein grundlegender Regulator hinsichtlich dieses Prozesses darstellt [Simons et al. 1997]. Auf Grund dieser sehr heterogenen Ergebnisse ist es nun von besonderem Interesse, ob Leptin in der Zukunft eine therapeutische Rolle in der Behandlung von Tumoren zukommen könnte.

Einen Ansatzpunkt hierfür liefert die im letzten Jahr veröffentliche Studie von Elinav et al.

[2006], welche sich mit der Frage beschäftigte, ob Leptin einen anti-kanzerogenen Effekt auf das hepatozelluläre Karzinom (HCC) ausübt und inwiefern die Aktivierung von NK-Zellen in diesem Zusammenhang eine Rolle spielt. Es konnte gezeigt werden, dass es nach Leptinapplikation sowohl in vivo als auch in vitro zu einer signifikanten Inhibition des HCC Wachstums kam sowie zu einer verbesserten Überlebensrate der Versuchstiere. Der anti-kanzerogene Effekt war dabei assoziiert mit einer Steigerung der Expression von STAT-2 mRNA in HCC-Zellen, welches eine Rolle in der INF-α-induzierten STAT-1 Aktivierung spielt. STAT-1 seinerseits übt wahrscheinlich sowohl einen anti-kanzerogenen als auch einen proapoptotischen Effekt auf die Tumorzellen aus. Außerdem wurde eine Überexpression von

SOCS-1 mRNA in HCC-Zellen beobachtet, mit dem möglichen Ergebnis einer Inhibition des JAK/STAT Signalwegs und der anschließenden Suppression dieses Tumors [Elinav et al.

2006]. Nachdem in vitro zudem ein Anstieg der NK-Zell-Zytotoxizität nach Leptinapplikation beobachtet werden konnte, wurde vermutet, dass NK-Zellen möglicherweise ebenfalls für den hemmenden Effekt auf das HCC Wachstum verantwortlich sein könnten. Im Folgenden zeigte sich, dass es in Anwesenheit von Leptin und NK-Zellen zu einer weitaus deutlicheren Inhibition des Tumorzellwachstums kam, als bei Zelllinien denen nicht Leptin appliziert worden war. Somit erhärtete sich die Hypothese, dass die Applikation von Leptin sowohl zu einer direkten Inhibition des HCC Wachstums führte als auch indirekt, nämlich über die Erhöhung der NK-Zell-Zytotoxizität [Elinav et al. 2006].

Auch eine frühere Forschungsarbeit von Takeda et al. [2001] konnte darstellen, dass NK-Zellen der Leber einen sogenannten tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) ausbilden. Sie zeigten, dass TRAIL ein zur Familie des TNF gehörendes Transmembranprotein ist, mit der Fähigkeit der induzierten Apoptose bei einer Vielzahl von transformierten Zellen. So ist TRAIL auch direkt involviert in die Kontrolle von

Im Dokument Leptin induzierte Modulation der NK-Zell-Migration und Aktivität bei normalgewichtigen und diät-reduziert adipösen Ratten (Seite 42-70)