"Cytotoxic Necrotizing Factor" als Modulator inflammatorischer Signalwege in humanen Endothelzellen

Bakterielle Toxine aktivieren spezifische Signalwege in humanen
Zellen und modulieren so deren Funktion und Morpholgie. Ein
besseres Verständnis der Effekte von Toxinen auf humane Zellen
könnte zur Aufklärung der Pathogenese bakterieller Erkrankungen
beitragen. In dieser Arbeit wurde der Effekt des Exotoxins CNF-1
aus Escherichia coli auf die Morphologie humaner Endothelzellen
(HUVEC) und die beteiligten Signalwege untersucht. CNF-1 führt in
HUVEC zeitabhängig sowohl zur Bildung von Aktinfasern als auch zur
Ausbildung von "membrane ruffles" und Filopodien. Diese
Aktinstrukturen werden durch Aktivierung der GTPasen Rho, Rac und
CDC42 induziert. Rho führt in Endothelzellen über Rho-Kinase zu
einer Myosinleichtketten (MLC)- Phosphorylierung und dadurch zur
Hemmung von MLC-Phosphatase. Stimulation der Endothelzellen mit
CNF-1 führt hingegen abhängig von Rho und Rho-Kinase ohne Hemmung
der MLC-Phosphataseaktivität zu einem Anstieg der
MLC-Phosphorylierung und einer Zellkontraktion. Es konnte gezeigt
werden, dass zwar Rac und CDC42 in den ersten Stunden durch CNF
aktiviert werden, diese aber nicht für die MLC-Phosphorylierung
verantwortlich sind. 24h nach CNF-Stimulation zeigt sich immer noch
eine Aktivierung von RhoA, nicht aber von CDC42 und Rac. Trotzdem
kommt es zu einem Anstieg der MLC-Phosphatase und dadurch zu einem
Abfall der MLC-Phosphorylierung und Zellausbreitung. Diese
Ergebnisse zeigen, dass CNF zu einer Entkopplung des Rho,
Rho-Kinase, Myosinleichtketten-Phosphatase-Signalweges führt. Diese
Entkopplung könnte eine Rolle bei der pathologischen Wirkung des
Toxins spielen.