Um Wechselwirkungen zwischen proinflammatorischen S100-Proteinen, Zytokinen und AGEs aufzuzeigen, wurden in dieser Arbeit die Expressionsmechanismen für S100A8/S100A9 und ICAM-1 sowie das RAGE-Verhalten am Modell der Monozytenzelllinie THP-1 untersucht. Die Stimulation der Zellkultur mit IL-6 und TNFα bewirkte eine verstärkte mRNA-Expression von S100A8 und S100A9. AGEs führten zur Hochregulierung des RAGE in den THP-1 Zellen und nur in Kombination mit einem anschließenden Zytokinstimulus auch zu einer Vervielfachung der S100A8/A9- Expression und -Sekretion. Die Expression lag etwa achtmal höher als bei alleiniger IL-6/TNFα-Stimulation. Die ICAM-1 Expression wurde ebenfalls durch IL-6 und TNFα stimuliert und durch AGEs nochmals gesteigert. Des Weiteren wurden morphologische Veränderungen der THP-1 Monozyten festgestellt, besonders bei kombinierter Gabe von AGE und TNFα. Ein RAGE-AK verhinderte die durch AGE-Vorinkubation vervielfachte S100A8/A9-Expression und -Sekretion. Weiterhin wurde auch das Ausbleiben der AGE-induzierten ICAM-1-Expressionssteigerung und der Zellveränderungen durch die RAGE-Blockade beobachtet. Die erfolgreiche Inhibition des AGE-Effektes durch den Antikörper macht eine ursächliche Beteiligung des RAGE bei der gesteigerten Synthese von S100A8/S100A9 wahrscheinlich. Die vorliegenden Resultate sprechen weiterhin für eine Aktivierung der Monozyten durch proinflammatorische Zytokine und AGEs. Die morphologischen Veränderungen deuten möglicherweise auf eine beginnende Differenzierung der Monozyten hin. Zusammenfassend unterstützen die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit die Hypothese, dass die beiden Proteine S100A8 und S100A9 am Inflammationsgeschehen beteiligt sind und durch akkumulierte AGEs eine Verstärkung der Aktivierungsprozesse stattfinden kann. Weiterhin zeigt die erfolgreich durchgeführte RAGE-Blockade einen klinischen Ansatzpunkt auf. S100A8/S100A9, AGE und der von ihnen angesteuerte RAGE könnten so in Zukunft eine bedeutende Rolle in der Bekämpfung der Atherosklerose und seiner Komplikationen spielen.
The aim of this study was to identify potential interactions between proinflammatory S100 proteins, cytokines and Advanced Glycation End Products (AGEs). For this purpose the expression of S100A8/S100A9, ICAM-1 and of the Receptor for Advanced Glycation End Products (RAGE) was analyzed. Results: Stimulation of human THP-1 cells with IL-6 and TNFα resulted in enhanced expression of S100A8 and S100A9 mRNA. Preincubation with AGEs followed by IL-6/TNFα exposition caused a multiplication of S100A8/A9 expression and secretion. The Western Blot showed increased RAGE protein on THP-1 cells which were incubated with AGEs. Expression of ICAM-1 mRNA was also stimulated by IL-6/TNFα and furthermore increased after preincubation with AGEs. Morphological alterations of THP-1 cells were especially observed after combined incubation with AGEs and TNFα. AGE-induced increase in the expression of S100A8/A9, ICAM-1 as well as morphological cell alterations were inhibited by preincubation with anti-RAGE, followed by cytokine stimulation. Conclusion: The present results support existing hypotheses that S100A8 and S100A9 participate in inflammation and that accumulation of AGEs can increase activation processes. The successful inhibition of these processes with anti- RAGE might represent a potential clinical target. S100A8/S100A9, AGE and RAGE may play an important future role in the therapy of atherosclerosis and its complications.
