Die Bedeutung der Toll-like Rezeptoren für neuronale und gliale Schädigung im Zentralen Nervensystem

Abstract

Der primäre Vorteil einer inflammatorischen Reaktion im Zentralen Nervensystem (ZNS) ist der Schutz vor eindringenden Pathogenen und Neoplasmen sowie die Beseitigung zellulären Abfalls. Der Nachteil eines solchen inflammatorischen Prozesses im ZNS ist die Möglichkeit einer beschleunigten Neurodegeneration. Wir haben die durch Pathogene induzierte Aktivierung des angeborenen Immunsystems und die hierdurch ausgelöste Inflammation im ZNS untersucht und die in diesem Zusammenhang existierende Literatur analysiert. Der Hauptfokus lag auf der Rolle des Toll-like Rezeptor (TLR) 4 bei der Schädigung von Oligodendrozyten und Neuronen. Darüberhinaus wurde die Rolle des Toll-like Rezeptor 2 bei der Schädigung und dem Zelltod von Mikroglia und Neuronen beleuchtet. Im letzten Teil der Arbeit wurde die Rolle endogener Liganden von Rezeptoren der angeborenen Immunität bei der Schädigung des ZNS untersucht. Mit Hilfe des Schlaganfallmodells der Maus wurde eine kritische Rolle für TLR2 bei der nicht-infektiösen Schädigung des ZNS nachgewiesen. Der in diesem Kontext verantwortliche Ligand des TLR2 wurde bisher nicht identifiziert. Hingegen wurde Heat shock protein 60 (HSP60), ein ubiquitär exprimiertes Chaperon, als endogener Ligand für TLR4 in Mikroglia identifiziert. Die Bindung an diesen Rezeptor und die anschliessende Aktivierung der Zelle führt zu neuronaler Schädigung. In der vorliegenden Arbeit wurden die oben aufgeführten Resultate diskutiert und zusammengefasst.

The predictable advantage of an inflammatory response in the central nervous system (CNS) is protection from pathogens and neoplasms and clearing of non- viable cellular remains. However, an unanticipated disadvantage of inflammation may be the possibility of accelerated neurodegeneration. We have investigated and reviewed the field of pathogen-induced activation of the innate immune system and subsequent inflammation in the CNS. A major focus has been on the role of Toll-like receptor (TLR) 4 in oligodendrocyte and neuronal injury. Furthermore, the role of Toll-like receptor 2 in neuronal and microglial cell death has been elucidated. Finally, the role of endogenous ligands of innate immune receptors in CNS injury has been investigated. In the context of stroke, TLR2 plays a critical role in non-infectious CNS injury. Whereas in this context the endogenous ligand of TLR2 remains unknown, heat shock protein 60 (HSP60), a ubiquitously expressed chaperone molecule, has been identified as an endogenous ligand of TLR4 in microglia inducing neuronal injury. In this work the above-named results have been discussed and summarized.