Expression von Parathormone-related Peptide in koronaren Endothelzellen und der glatten Gefäßmuskulatur
Zusammenfassung
Das Parathormon related peptide (PTHrP) wird im gesamten Gefäßsystem einschließlich der koronaren Endothelzellen exprimiert. Im Gegensatz zu den benachbarten Glattmuskelzellen, welche bislang hinsichtlich PTHrP eingehend untersucht wurden, hat man die koronaren Endothelzellen nur als Produktionsstätte des Ventrikels angesehen. Aus diesem Grund blieben bisher die PTHrP-Expression und seine biologische Rolle in diesen Zellen ungeklärt.
Deshalb habe ich mich dafür interessiert, ob eine Stimulation a-adrenerger bzw. AT-Rezeptoren die Expression in den koronaren Endothelzellen steigert und ob das endogen exprimierte PTHrP einen sogenannten intrakrinen Effekt in diesem Zelltyp ausübt. Besonders interessant ist diese Fragestellung vor dem Hintergrund, daß diese Zellen keine klassischen Zielzellen des Peptidhormones darstellen, da sie nicht den korrespondierenden PTHrP-Rezeptor besitzen, wie das z. B. bei den Glattmuskelzellen der Fall ist.
Was anhand der Ergebnisse gezeigt werden konnte ist die Tatsache, daß durch Stimulation der Zellen mit der a-adrenergen Substanz Phenylephrin im Vergleich zur Stimulation mit Angiotensin II, eine deutliche Steigerung in der Expression des PTHrP hervorgerufen werden konnte. Dieser Effekt konnte jedoch nicht im Stadium der Konfluenz reproduziert werden. Im Gegensatz dazu erhielten wir in den Glattmuskelzellen ein genau umgekehrtes Bild, da hier nur Angiotensin II eine signifikante Expressionssteigerung hervorrief.
Deshalb wollte ich mehr über die Lokalisation des endogenen PTHrP in den verschiedenen Proliferationsstadien mit Hilfe der Immunfluoreszenz in Erfahrung bringen. Die Ergebnisse zeigten, daß der Anteil an PTHrP, welcher in den Kern transloziert wird, umso größer ist, je mehr sich die Zellen dem Konfluenzstadium nähern. Diese Tatsache war für mich Anlaß zu vermuten, daß das Peptidhormon einen intrakrinen Effekt auf die koronaren Endothelzellen ausübt.
Mit Hilfe der Transfektion der Zellen mit Antisense-Oligonukleotiden gegen PTHrP und der daraus sich ergebenden Herabregulierung seiner Expression untersuchte ich seinen möglichen Einfluß auf die Proliferation bzw. Apoptose.
Im Bezug auf die Proliferation ergaben sich keine Hinweise auf eine Beeinflussung. Bei der Betrachtung der Endothelzellen in den unterschiedlichen Konfluenzstadien konnte mit Hilfe einer UV-Bestrahlung in Zellen, in denen der Anteil des nukleären PTHrP normalerweise erhöht wäre, eine stärkere Apoptoserate als unter Basalbedingungen hervorgerufen werden. Im Gegensatz dazu wurde durch eine erhöhte Expression des PTHrP - welche durch Phenylephrin vermittelte wurde - , der Anteil der apoptotischen Zellen sowohl gegenüber Basalbedingungen als auch unter UV-Induktion deutlich vermindert.
Zusammenfassend läßt sich anhand der Ergebnisse der vorliegenden Studie sagen, daß in koronaren Endothelzellen die PTHrP-Expression durch eine a-Adrenozeptor-Stimulation in einer Zellzyklus-abhängigen und Zelltyp-spezifischen Art und Weise reguliert wird. Diese Studie zeigt eine neue biologische Rolle des PTHrP im Gefäßbett auf, da über den nachgewiesenen intrakrinen Effekt das Peptidhormon einen Anteil am Schutzmechanismus der Endothelschicht vor Apoptose besitzt.