Funktionelle analyse der Interleukin-27-vermittelten Signaltransduktion in intestinalen Epithelzellen und seine Rolle bei der Pathogenese chronisch entzündlicher Darmerkrankungen

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Interleukin (IL)-27 bildet zusammen mit IL-12, IL-23 und IL-35 die IL-12-Zytokinfamilie. Diese Zytokine haben eine essentielle Rolle bei der T-Helferzelldifferenzierung. IL-27 hat besondere Charakteristika, da es die Th1-Zelldifferenzierung stimuliert, gleichzeitig aber auch immunsuppressiv wirkt, indem es Th17- Zellen supprimiert und anti-entzündliche, regulatorische Tr1-Zellen stimuliert. In Pilotexperimenten konnten wir nachweisen, dass IL-27 nicht nur ein wichtiges T-Zell-regulatorisches Zytokin ist, sondern auch Signale und biologische Funktionen in intestinalen Epithelzellen (IEC) vermittelt, die den IL-27- Rezeptorkomplex bestehend aus IL-27R und gp130 exprimieren. Außerdem indizieren unsere ersten Ergebnisse eine erhöhte Expression von IL-27 mRNA bei aktivem Morbus Crohn. Zusätzlich identifizierte eine genomweite Assoziationsstudie IL27-Genvarianten als Suszeptibilitätslocus für den Morbus Crohn, was auf eine Schlüsselfunktion bei der Pathogenese chronisch entzündlicher Darmerkrankungen (CED) hinweist. Das Ziel dieses Antrags ist eine umfassende Analyse des IL-27-Ligand-Rezeptor-Systems in IEC einschließlich der Analyse der IL-27-Rezeptorexpression in IEC, Charakterisierung der Signaltransduktion und der spezifischen biologischen Funktionen in IEC. Durch Mikroarray-Analysen werden wir die Zielgene von IL-27 in IEC identifizieren und näher charakterisieren. Zusätzlich zu den in vitro-Experimenten, welche den Einfluss von IL-27 auf die intestinale Barrierefunktion analysieren, werden wir die Expression dieses Zytokinsystems bei CED und in murinen Kolitis-Modellen (einschließlich Mäusen mit defizienter IL-27- Untereinheit EBI3) untersuchen. Außerdem streben wir eine Translation der Resultate unserer Zellkultur und murinen Experimente auf CED-Patienten an. Dazu werden wir bei Morbus Crohn- und Colitis ulcerosa-Patienten die IL-27-Expression im Darm und Serum messen und IL27 SNPs hinsichtlich ihrer funktionellen Rolle in Bezug auf die IL-27-Expression und den CED-Phänotyp sowie das Ansprechen auf anti-TNF-Therapien charakterisieren.