Auswirkungen der intrazellulären Zinkentleerung auf die Metallothionein- und ZIP2-Transporterexpression sowie Apoptose

Zink ist entscheidend für die funktionale und strukturelle Integrität von Zellen. Wir haben die monocytäre Zelllinie THP-1 als Modell verwendet, um sowohl die Reaktionsfähigkeit der Metallothionein- und ZIP2-Transporterexpression auf durch den intrazellulären Zinkchelator TPEN N,N,N',N'-tetrakis(2-pyridylmethyl)ethylenediamin induzierte Zinkdepletion als auch das Ausmaß der begleitenden Apoptose zu untersuchen. Die Metallothionein-Expression nahm proportional mit der Zugabe von Zink zum Medium zu und nahm mit der TPEN-Behandlung ab. Bei Behandlung mit TPEN zeigten sowohl THP-1-Zellen als auch humanperiphere mononukleäre Zellen deutliche Abnahmen der zellulären Zinkkonzentrationen und Zunahmen der ZIP2-mRNA-Expression. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Zellen versuchen, sich homöostatisch an die Zinkdepletion anzupassen. Als THP-1-Zellen mit >5 µM TPEN behandelt wurden, nahm die Zellviabilität ab, und die Zellen traten in die frühen Stadien der Apoptose ein. Diese Daten zeigen, dass die Metallothionein- und ZIP2-Expression während der Zinkdepletion invers miteinander verbunden sind und dass Apoptose gleichzeitig mit diesen Veränderungen auftritt.