PEST-domain-enriched tyrosine phosphatase and glucocorticoids as regulators of mast cell signalling

Die PEST-domänenreiche Tyrosinphosphatase PEP ist eine cytoplasmatische Tyrosin-Phosphatase, die die Funktion von Immunzellen einschließlich der von Mastzellen reguliert. Mastzellen sind wichtige Effektorzellen, die die allergische Reaktion als Antwort auf ein Antigen auslösen. Die antigenvermittelte Aktivierung von Mastzellen führt zu der Freisetzung von gespeicherten Entzündungsmediatoren, die als Degranulation bezeichnet wird. Außerdem initiiert die Mastzellaktivierung die de novo Synthese und Freisetzung von Lipid-Derivaten und die Synthese und Freisetzung von Zytokinen/Chemokinen. ... mehrFrühere Studien zeigen, dass PEP eine positive regulatorische Rolle in der Mastzelldegranulation einnimmt, da die Degranulation von aus Knochenmark gewonnenen Mastzellen (BMMCs) von PEP-/- Mäusen, verglichen mit PEP+/+ BMMCs, geschwächt ist. Es war allerdings bislang unbekannt ob PEP auch noch weitere Mastzellfunktionen wie die Lipidmediator-Synthese und Genexpression von Zytokinen/Chemokinen beeinflusst. Weiterhin wird PEP durch Dexamethason, einem steroidalen entzündungshemmenden Glucocorticoid, das zur Behandlung von Allergien eingesetzt wird, hochreguliert. Die Rolle von PEP bei der antiallergischen Wirkung von Glucocorticoiden (GC) war jedoch noch nicht bekannt.
Unter Verwendung von BMMCs von PEP+/+ und PEP-/- Mäusen in RNA-seq Experimenten wurde gezeigt, dass aktivierte PEP-/- BMMCs eine herabgesetzte Zytokin/Chemokin-Genexpression (TNFα, IL13, CSF2) aufweisen im Vergleich zu PEP+/+ BMMCs. Dies bedeutet, dass PEP wichtig für die Zytokin/Chemokin-Synthese in Mastzellen ist. Des Weiteren war die GC-vermittelte Hemmung der Expression von COX-2, einem proinflammatorischen Gen, welches die Lipidmediator-Synthese fördert, in PEP-/- BMMCs beeinträchtigt. Dies bedeutet, dass PEP für die GC-induzierte negative Regulation der Lipidmediator-Synthese nötig ist. Ähnliche Effekte wie sie in PEP-/- BMMCs beobachtet wurden, konnten in PEP+/+ BMMCs nach Behandlung mit L75NO4, einem chemischen Inhibitor, der die PEP-Aktivität unterdrückt, beobachtet werden. Dies zeigt, dass PEP direkt an der Regulation der Zytokin/Chemokin- und COX-2 Expression beteiligt ist. Zusammengefasst: PEP ist ein positiver Regulator der Zytokin/Chemokin- und COX-2 Expression und ist ebenso für die negative Regulation der COX-2 Expression durch GC nötig.

PEST-domain-enriched tyrosine phosphatase (PEP) is a cytoplasmic protein tyrosine phosphatase that regulates immune cell functions, including mast cell functions. Mast cells are the key effector cells that initiate allergic reactions in response to antigen. Antigen-induced activation of mast cells causes the release of preformed inflammatory mediators in a process termed degranulation. There is also the de novo synthesis and release of lipid derived mediators, and the synthesis and release of cytokines/chemokines. In previous studies, PEP was shown to be a positive regulator of mast cell degranulation, as PEP-/- bone marrow derived mast cells (BMMCs) showed reduced mast cell degranulation when compared to PEP+/+ BMMCs. ... mehrHowever, it is not known whether PEP affects other mast cell functions such as lipid mediator synthesis and cytokine/chemokine gene expression. Also, PEP is upregulated in BMMCs by dexamethasone, a steroidal antiinflammatory glucocorticoid used in the management of allergy, but the role of PEP in the antiallergic action of glucocorticoids (GCs) is not established. Using BMMCs from PEP+/+ and PEP-/- mice in RNA-seq experiments, it was shown that activated PEP-/- BMMCs have reduced cytokine/chemokine gene (TNFα, IL13, CSF2) expression compared to the PEP+/+ BMMCs, meaning that PEP is important for cytokine/chemokine synthesis in mast cells. It was also found that the ability of GCs to negatively regulate the expression of PTGS2/COX-2, a proinflammatory gene that promotes lipid mediator synthesis was inhibited in PEP-/- BMMCs, showing that PEP is needed for glucocorticoid-induced negative regulation of lipid mediator synthesis. Treatment of PEP+/+ BMMCs with L75NO4, a chemical inhibitor of PEP activity mirrored the effects observed in PEP-/- BMMCs, which means that PEP is directly involved in the regulation of cytokine/chemokine and PTGS2/COX-2 expression. In summary, PEP is a positive regulator of cytokine/chemokine gene expression and is required for negative regulation of PTGS2/COX-2 expression by GCs.