2 Zusammenfassung

↓1

Hintergrund:
Innerhalbder physiologischen Regulation des Gefäßradius und der Morphologie der Gefäßwand ist das Endothel vielfältig involviert. Eine wichtige physiologische Aufgabe des Gefäßendothels ist die Regulation des Gefäßtonus. Auf das Gefäß relaxierend wirkende Moleküle, wie Stickstoffmonoxid (NO) oder Prostaglandin I2 (Prostacyclin), werden hauptsächlich aus dem Endothel freigesetzt. Die Bedeutung des Endothels für die Freisetzung von vasokonstriktorisch wirkenden Molekülen ist dagegen wesentlich weniger belegt. Funktionsstörungen des Endothels spielen eine wichtige Rolle innerhalb der Pathogenese von Hypertonie und Atherosklerose, zweier Volkskrankheiten mit großer gesundheitspolitischer Bedeutung. Aus epidemiologischen Studien ist bereits lange bekannt, dass eine Verminderung des „High Density Lipoprotein“ (HDL)-Plasmaspiegels ein eigenständiger kardiovaskulärer Risikofaktor ist. Die physiologischen und pathophysiologischen Einflüsse von HDL auf die Gefäßregulation sind bis heute lediglich unzureichend untersucht.
Zielsetzungen:
Der erste und zweite Teilabschnitt dieser Publikationspromotion soll sich mit der Bedeutung der HDL-Moleküle und der assoziierten Lysophospholipide (LPL) Sphingosin-1-Phosphat (S1P), Sphingosylphosphorylcholin (SPC) und Lysosulfatid (LSF) und dem Lysophospholipid-basierten Immunmodulator FTY720 auf die endotheliale Funktion beschäftigen. Dabei soll auf die Aktivierung der endothelialen NO-Synthase (eNOS) durch die vorgenannten Faktoren eingegangen werden. Im dritten Teilabschnitt soll auf die pharmakologische Charakterisierung eines neuartig entdeckten endothelialen vasoaktiven Faktors, Uridin-Adenosin-Tetraphosphat (Up4A), eingegangen werden.
Methoden:
Um den Einfluss von HDL und den LPL S1P, SPC, LSF und FTY720 auf die endotheliale Funktion zu untersuchen, wurden physiologische Experimente an isolierten Aortenringen an einem Kleingefäßmyographen durchgeführt. Durch Western Blot Untersuchungen wurden die Signaltransduktionswege untersucht. Mittels fluoreszenzmikroskopischer Analyse wurde die direkte Freisetzung von NO aus humanen Endothelzellen visualisiert. In immunhistologischen Untersuchungen wurde die phosphorylierte Form der eNOS in der Endothelschicht aus Aortenringquerschnitten nachgewiesen. Die Wirkung von HDL, LPL und FTY720 auf den systemischen mittleren Blutdruck (MAD) einer Wistar-Ratte wurde durch intraarterielle Applikation dieser Substanzen unter kontinuierlicher Aufzeichnung des intraarteriellen MAD gemessen. Die physiologische Charakterisierung von Up4A wurde an der isoliert perfundierten Rattenniere durchgeführt. Schließlich wurde der Einfluss der intraaortalen Applikation von Up4A auf den intraarteriell gemessenen Blutdruck von Wistar-Ratten untersucht.
Ergebnisse:
HDL-Moleküle und die assoziierten LPL aktivieren die eNOS konzentrations- und zeitabhängig und induzieren an isolierten vorkontrahierten Aortenringen eine signifikante endothelabhängige Vasodilatation. Dabei induzieren HDL-Moleküle 50% der beobachteten Vasodilatation über die Aktivierung des spezifischen LPL-Rezeptors S1P3-Rezeptors. Die assoziierten LPL verursachten eine Vasodilatation, die ausschließlich über einen S1P3 Rezeptor vermittelt wird. In diesen Signaltransduktionsprozess ist die Phosphorylierung der AKT-Kinase eingeschlossen. Die aktivierte AKT-Kinase phosphoryliert die eNOS. Der neuartige Immunmodulator FTY720, ein strukturelles Homolog des HDL assoziierten LPL S1P, aktiviert ebenfalls über den S1P3 Rezeptor die AKT-Kinase mit einer anschließenden Phosphorylierung der eNOS in einem zeit- und konzentrationsabhängigen Signaltransduktionsprozess. Der aus dem Überstand von Endothelzellen isolierte endothelständige vasoaktive Faktor Up4A ist im Nierengefäßsystem ein sehr potenter Vasokonstriktor. Die im humanen Plasma nachgewiesenen Konzentrationen bewirken eine lang anhaltende Erhöhung des intraarteriell gemessenen Blutdrucks einer WKY-Ratte nach intraaortaler Applikation. Up4A, als ein aus einem Purin und einem Pyrimidin aufgebautes gemischtes Dinukleosidpolyphosphat, besitzt Affinitäten sowohl zu den P2X- als und zu den P2Y-Rezeptoren und vermittelt vasokonstriktive und vasodilative Veränderungen.
Konklusion:
Diese 3 Teilprojekte ergeben zusammenfassend näheren Aufschluss über wichtige Regulationsmechanismen, über die das Endothel die Funktion von Gefäßen beeinflusst. Im ersten Teil dieser Arbeit konnte zum ersten Mal ein direkter Rezeptor-vermittelter antiatherosklerotischer Mechanismus von HDL-Molekülen nachgewiesen werden. Außerdem konnten die diesen Effekt vermittelnden HDL-Komponenten, die Lysophospholipide, und der beteiligte Rezeptor, der S1P3-Rezeptor, identifiziert werden. Im zweiten Abschnitt dieser Publikationspromotion konnte die mögliche Bedeutung der Lysophospholipide in der therapeutischen Anwendung weiter charakterisiert werden. Der Lysophospholipid-basierte Immunmodulator FTY720, als S1P-Analogon ein starker S1P3-Rezeptor Agonist, ist ebenfalls ein potenter eNOS Aktivator, der wie S1P die gleichen Signaltransduktionswege induzieren kann. Im dritten Teil dieser Publikationspromotion konnte eine andere Funktion des Endothels, die der Sekretion von potenten Vasokonstriktoren, nachgewiesen werden. Zum ersten Mal konnte das gemischte Dinukleosidpolyphosphate Up4A aus dem Überstand von Endothelzellen isoliert und charakterisiert werden, welches über die Aktivierung verschiedener Purinrezeptoren eine direkte Wirkung auf den renalen Perfusionsdruck und systemischen Blutdruck besitzt.


© Die inhaltliche Zusammenstellung und Aufmachung dieser Publikation sowie die elektronische Verarbeitung sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung. Das gilt insbesondere für die Vervielfältigung, die Bearbeitung und Einspeicherung und Verarbeitung in elektronische Systeme.
DiML DTD Version 4.0Zertifizierter Dokumentenserver
der Humboldt-Universität zu Berlin
HTML-Version erstellt am:
13.11.2006