Zeitschrift für klinische und zelluläre Immunologie
Offener Zugang

Abstrakt

Die entzündungshemmende Wirkung von Alpha-1-Antitrypsin in Rhinovirus-infizierten menschlichen Atemwegsepithelzellen

Di Jiang, Reena Berman, Qun Wu, Connor Stevenson und Hong Wei Chu

Ziel: Übermäßige Entzündungen der Atemwege treten bei Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) auf, die akute Exazerbationen erleiden, die häufig mit einer Infektion mit dem humanen Rhinovirus (HRV) in Zusammenhang stehen. Alpha-1-Antitrypsin (A1AT) hat eine entzündungshemmende Funktion in Endothelzellen und Monozyten, aber seine entzündungshemmende Wirkung wurde in COPD-Atemwegsepithelzellen nicht untersucht. Wir haben die entzündungshemmende Funktion von A1AT in COPD-Atemwegsepithelzellen und die zugrunde liegenden Mechanismen wie die Rolle von Caspase-1 bestimmt.
Methoden: Gebürstete Bronchialepithelzellen von COPD- und normalen Probanden wurden an der Luft-Flüssigkeits-Grenzfläche kultiviert und zwei Stunden vor dem Kontakt mit Zigarettenrauch (WCS) oder Luft mit A1AT oder Rinderserumalbumin (BSA, Kontrolle) behandelt, gefolgt von einer HRV-16-Infektion. Nach 24 Stunden Virusinfektion wurden Zellüberstände zur Messung von IL-8 gesammelt und die Zellen auf Caspase-1 untersucht. Die entzündungshemmende Funktion von A1AT in vivo wurde durch intranasale Infektion von Mäusen mit HRV-1B und anschließender Verabreichung von aerosolisiertem A1AT oder BSA bestimmt.
Ergebnisse: A1AT reduzierte die durch WCS und HRV-16 induzierte IL-8-Produktion in normalen und COPD-Atemwegsepithelzellen signifikant. COPD-Zellen reagieren weniger empfindlich auf die entzündungshemmende Wirkung von A1AT als normale Zellen. A1AT übte seine entzündungshemmende Funktion teilweise durch die Reduzierung von Caspase-1 in normalen Zellen aus, nicht jedoch in COPD-Zellen. Bei Mäusen reduzierte A1AT die durch HRV-1B induzierte neutrophile Lungenentzündung signifikant.
Schlussfolgerungen: A1AT übt eine entzündungshemmende Wirkung in Zigarettenrauch ausgesetzten und mit HRV infizierten menschlichen Atemwegsepithelzellen aus, was mit seiner hemmenden Wirkung auf die Caspase-1-Aktivität zusammenhängen könnte.