Aktivierung des Komplementsystems durch mitochondriale Gefahrenmoleküle im Vollblutmodell des Menschen

Abstract

Nach Isolation von Mitochondrien (MT) und mitochondrialer DNA (mtDNA) aus Schweinehepatozyten, sowie Herstellung von mitochondrialem Debris (MTD) aus MT durch Sonifikation wurde humanes Vollblut und Blutserum zeit- und konzentrations-abhängig rotierend in einem Brutkasten oder im Schüttelbad bei 37 °C inkubiert. Im Anschluss wurde die Komplementfaktor-C5a- (C5a) und IL-6-Konzentration mittels Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) gemessen. In den Konzentrations-Wirkungs-Versuchen hatte mtDNA im Vollblut und Blutserum ein höheres Stimulationspotential als MT/MTD und es zeigte sich eine konzentrations-abhängige Steigerung der C5a-Generierung. Vergleichend war die C5a-Konzentration im Blutserum bei identischer Stimuluskonzentration höher als im Vollblut. Ähnliche Ergebnisse zeigten sich für die Zeit-Wirkungs-Beziehungen: mtDNA zeigte auch hier das größte Stimulationspotential und die C5a-Konzentration war im Blutserum ebenfalls höher als im Vollblut. Alle drei Stimuli wiesen eine zeitabhängige Steigerung der C5a-Konzentrationen mit Maximalwerten nach vierstündiger Inkubation im Vollblut auf. Im Blutserum stieg die C5a-Konzentration teilweise nach 4 h weiter an. Im Gegensatz zur C5a-Generierung wurden in den Konzentrations-Wirkungs- und Zeit-Wirkungs-Versuchen die größten IL-6-Konzentrationen im Vollblut nach Stimulation mit MT und MTD erzeugt. MtDNA besaß hier das geringste Stimulationspotential. Es zeigte sich eine konzentrations- und zeitabhängige Zunahme von IL-6 nach Vollblut-Inkubation mit intakten MT, wohingegen dieser Effekt nach Inkubation mit MTD oder mtDNA nicht nachzuweisen war. In dieser in vitro Studie wurde nachgewiesen, dass die Inkubation von Vollblut und Blutserum mit mitochondrialen DAMPs zu einer frühen Immunantwort des Komplementsystems und einer zügigen Generierung von IL-6 führt.