Signalling to Activation of Cytosolic Phospholipase A2 and Arachidonate Release in Macrophages

Abstract: Popular Abstract in Swedish Summary in swedish I en rad olika inflammatoriska sjukdomar såsom astma, reumatoid artrit och parodontit är makrofager involverade. Makrofager är vita blodkroppar som finns i kroppens olika vävnader. De reagerar på främmande partiklar, t ex bakterier, och bekämpar dessa genom att ”dels äta upp” främmande partiklar, sk fagocytos, och dels genom att utsöndra olika substanser såsom prostaglandiner och leukotriener. Dessa bildas från fettsyran arakidonsyra och är viktiga proinflammatoriska ämnen. Prostaglandiner och leukotriener finns normalt i låg koncentration i vävnaden och kan där ha en skyddande mekanism. Vid en inflammation kan koncentrationen av dessa substanser öka okontrollerat och bidraga till kroniska inflammationer. Frisättningen av arakidonsyra från cellmembranen utförs av enzymet fosfolipas A2 (cPLA2). Denna reaktion utgör det initiala och hastighetsreglerande steget i bildandet av prostaglandiner och leukotriener. Det är därför av stort intresse att klargöra vilka mekanismer som reglerar aktiviteten av cPLA2. Syftet med arbetet har varit att klarlägga de signaleringsmekanismer som aktiveras inuti makrofagen och leder till aktivering av cPLA2 och frisättning av arakidonsyra. Bakterier involverade i tandlossning har bl a använts som stimuli. Vi fann att bakterier aktiverar två sk proteinkinaser, ERK och p38, vilka i sin tur reglerar aktiviteten av cPLA2 och frisättningen av arakidonsyra. Vidare fann vi att den inflammationsdämpande substansen dexametason inte hämmar aktiveringen av ERK och p38 men däremot hämmar bildningen av proteinet cPLA2. Förutom att aktiveras (fosforyleras) av proteinkinaser behöver cPLA2 en ökning av den intracellulära kalciumkoncentrationen för att kunna frisätta arakidonsyra från cellmembranet. Enzymet fosfolipas C (PLC) reglerar calciumkoncentrationen i cellen. En viss forma av detta enzym, PLC-gamma2, aktiveras av lipidkinaset fosfatidylinositol 3-kinase (PtdIns 3-kinas) vilket leder till att PLC-gamma2 byter lokalisation inuti makrofagen. Vi fann vidare att PtdIns 3-kinas på ett stimuliberoende sätt reglerar aktiveringen av ERK och p38. Detta medför att PtdIns 3-kinas indirekt reglerar aktiveringen av cPLA2 och frisättningen av arakidonsyra i makrofager. Sammanfattningsvis så leder denna kunskap till en bättre förståelse för hur bakterier orsakar inflammation och kan därmed på sikt få betydelse för utvecklingen av nya behandlingsmetoder.