Influence of Tissue Transglutaminase and Adenosine / A2A Receptor on the Inflammatory Response of Macrophages

Köröskényi, Krisztina

Influence of Tissue Transglutaminase and Adenosine / A2A Receptor on the Inflammatory Response of Macrophages

dc.contributor.advisor	Szondy, Zsuzsa
dc.contributor.author	Köröskényi, Krisztina
dc.contributor.department	Klinikai orvostudományok doktori iskola	hu
dc.contributor.submitterdep	DE--OEC--Általános Orvostudományi Kar -- Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet
dc.date.accessioned	2011-11-14T14:32:53Z
dc.date.available	2011-11-14T14:32:53Z
dc.date.created	2011	hu_HU
dc.date.defended	2011-12-08
dc.date.issued	2011-11-14T14:32:53Z
dc.description.abstract	Multicellular organisms respond to bacterial and fungal infection with the complex biological program of inflammation. In the initial phase of inflammation, macrophages and neutrophil granulocytes migrate to the site of infection, where they not only phagocytose pathogens, but also recruit further immune cells and induce systemic inflammatory response by the production and release of pro-inflammatory cytokines. In the resolution phase of inflammation, macrophages remove neutrohils, which died during their action. The uptake of these apoptotic cells induces phenotype shift: macrophages pass into deactivated phase, in which they release anti-inflammatory cytokine TGF-β and IL-10 instead of pro-inflammatory mediators. In the present study we report, that the lack of TG2 alters the inflammatory response of macrophages, as TG2 null macrophages release elevated levels of IL-6 and TNF-α upon LPA treatmentproduction. Though TGF-β has been proposed to act as a negative feed back regulator of pro-inflammatory cytokine production in LPS-stimulated macrophages, this phenomenon is not related to the lack of active TGF-β production. Instead, in the absence of TG2 ITGβ3 maintains an elevated basal Src family kinase activity in macrophages, which leads to enhanced phosphorylation and degradation of the IκBα. Low basal levels of IκBα explain the enhanced sensitivity of TG2 null macrophages to signals that regulate NF-κB-mediated pro-inflammatory cytokine production. Our data suggest that TG2 null macrophages bear a pro-inflammatory phenotype, which might contribute to the enhanced susceptibility of these mice to develop autoimmunity and atherosclerosis. In addition to TGF-β, macrophages engulfing apoptotic cells release adenosine in sufficient amount to trigger A2ARs, and simultaneously increase the expression of A2ARs, as a result of possible activation of LXR and PPARδ. In macrophages engulfing apoptotic cells, stimulation of A2ARs suppresses the NO-dependent formation of neutrophil migration factors, such as MIP-2, using the adenylate cyclase/PKA pathway. As a result, loss of A2ARs results in elevated chemoattractant secretion. This was evident as pronounced neutrophil migration upon exposure of macrophages to apoptotic cells in an in vivo peritonitis model. Altogether, our data indicate that adenosine is one of the soluble mediators released by macrophages that mediate engulfment-dependent apoptotic cell suppression of inflammation, and TG2 is anti-inflammatory by both promoting active TGF-β formation and regulating integrin signaling. A soksejtű szervezetek bakteriális és gombás fertőzésre a gyulladás komplex biológiai programával válaszolnak. A gyulladási folyamat kezdeti szakaszában makrofágok és neutrofilek vándorolnak a gyulladás helyére, ahol a patogének eltakarítása mellett gyulladási mediátorok kibocsátásán keresztül további fagocitákat mozgósítanak, illetve aktiválják az adaptív immunrendszer komponenseit. A gyulladás felszámolásának fázisában a makrofágok eltakarítják a gyulladási reakciók során apoptózissal elhalt sejteket. Ez a folyamat a makrofágok fenotípusváltását idézi elő: a gyulladásos fenotípusból deaktivált állapotba történő átmenetelük nagy mennyiségű gyulladáscsökkentő és reparatív mediátor (pl. TGF-β) felszabadulását okozza. Munkánk során bemutattuk, hogy szöveti transzglutamináz (TG2) hiányában a makrofágok fokozott IL-6 és TNF-α termeléssel reagálnak bakteriális LPS-re, tehát a TG2 valamilyen módon részt vesz a gyulladási citokin termelés szabályozásában. Bár TG2 hiányában elégtelen a gyulladási folyamatokban negatív feedback mediátorként részt vevő TGF-β termelése, a TG2 knock out makrofágok LPS-re adott fokozott gyulladási válasza és az aktív TGF-β hiánya között nem találtunk összefüggést. TG2 hiányában viszont felerősödött integrin β3 jelátvitel volt megfigyelhető, mely az Src tirozin kináz nyugalmi aktivitásának megemelésével fokozott IκBα foszforilációt és degradációt eredményezett stimulálatlan makrofágokban. A csökkent IκBα alapszint miatt a TG2 hiányos makrofágok túlérzékennyé válnak minden olyan gyulladási stimussal szemben, mely az NF-κB aktiváción keresztül vált ki gyulladási citokin termelést. Eredményeink tehát azt mutatják, hogy TG2 hiányában a makrofágokat gyulladásos fenotípust mutatnak, ami a TG2 hiányos egerek autoimmun betegségek és atherosclerosis iránti fogékonyságát eredményezheti in vivo. A fentiek mellett vizsgálatainkkal azt is bemutattuk, hogy az apoptótikus sejteket eltakarító makrofágok a TGF-β mellett adenozint is kibocsátanak, mégpedig olyan mennyiségben, mely a négy adenozin receptor közül a főként gyulladáscsökkentő jelet közvetítő adenozin A2A receptor (A2AR) aktivációjá eredményezi. Ezzel párhuzamosan a fagocitált apoptótikus sejtek lebontása során felszabaduló intracelluláris lipidek az LXR és a PPARδ aktiválásán keresztül megemelik az A2AR sejtfelszíni expresszióját. Az A2AR stimuláció hatására a makrofágokban aktiválódik az adenilát cikláz/protein kináz A jelátviteli út, mely folyamatos gátlás alatt tartja a MIP-2 neutrofil kemoattraktánst indukáló nitrogén-monoxid (NO) termelését. Ezért A2AR hiányos makrofágokban az apoptótikus sejtek felvétele fokozott NO és MIP-2 kibocsátást okoz, mely in vivo peritonitis modellünk alapján felerősödött neutrofil bevándorlást eredményez a gyulladás helyére. Jelen munkánk összességében azt bizonyítja, hogy az adenozin egyike a makrofágokból apoptótikus sejtfelvétel során felszabaduló gyulladáscsökkentő anyagoknak, a TG2 pedig a látens TGF-β aktivációjában betöltött szerepén túl az integrin jelátvitel szabályozásán keresztül is kifejti gyulladáscsökkentő hatását.	hu_HU
dc.description.corrector	NE
dc.format.extent	108	hu_HU
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/2437/118177
dc.language.iso	hu	hu_HU
dc.language.iso	en	hu_HU
dc.subject	tissue transglutaminase	hu_HU
dc.subject	szöveti transzglutamináz	hu_HU
dc.subject	MIP-2
dc.subject	adenosine
dc.subject	apoptotic cell clearance
dc.subject	inflammation
dc.subject	nitrogen monoxide
dc.subject	A2A receptor
dc.subject	adenozin
dc.subject	apoptótikus sejtfelvétel
dc.subject	gyulladás
dc.subject	Src
dc.subject	integrin αvβ3
dc.subject.discipline	Klinikai orvostudományok	hu
dc.subject.sciencefield	Orvostudományok	hu
dc.title	Influence of Tissue Transglutaminase and Adenosine / A2A Receptor on the Inflammatory Response of Macrophages	hu_HU
dc.title.translated	A szöveti transzglutamináz és az adenozin / A2A receptor szerepe a makrofágok gyulladási válaszában	hu_HU