Die Auswirkungen von Pinostrobin auf Endothelzellen der humanen Nabelschnurvene

Abstract

Pinostrobin wirkt antiproliferativ auf HUVEC. Je höher die Konzentration dieses Flavonoids ist, desto antiproliferativer wirkt es. Seine Wirkung entfaltet Pinostrobin im Laufe von 48 Stunden. Möglich wäre eine zytotoxische Reaktion durch Membraninstabilität bei einer gravierenden Leifähigkeitsänderung durch hohe Pinostrobindosen.Pinostrobin bewirkt eine Calciumerhöhung im Intrazellulärraum. Das Calcium strömt entweder aus dem Extrazellulärraum in die Zelle ein, oder es wird aus intrazellulären Speichern freigesetzt. Diese Calciumerhöhung löst eine Depolarisation aus. Als Folge der Depolarisation regelt die Zelle selbstständig gegen. Sie setzt verschiedene Mechanismen in Gang. Es werden die calciumabhängigen Kaliumkanäle und die calciumabhängigen Chloridkanäle geöffnet. Die Öffnung dieser beiden Kanaltypen führt zu einer Hyperpolarisation. Im Zuge der Aktivitätssteigerung der calciumabhängigen Kaliumkanäle steigt der extrazelluläre Kaliumgehalt an. Auf die Erhöhung der extrazellulären Kaliumkonzentration reagieren die Kalium-einwärtsgleichrichtenden-Kanäle(Kir) mit einer Erhöhung ihrer Leitfähigkeit. Die Kir sind in der Lage, die depolarisierende Wirkung der unselektiven Kationenkanäle zu überwinden und somit die Zelle zu hyperpolarisieren [37].In den Experimenten wurde auch dargestellt, dass es einen signifikanten Unterschied der Wirkung von Pinostrobin auf HUVEC gibt, wenn die Zellen vor Zugabe des Pinostrobin mit Bariumchlorid inkubiert wurden. Ein großer Anteil an der Änderung der Leitfähigkeit der Zellmembran kommt somit den Kaliumkanälen zu. In mehreren unterschiedlichen Versuchen wurde gezeigt, dass Pinostrobin BAPTAAM möglicherweise inaktiviert (oder die Konzentration zu gering gewählt wurde). Es wäre möglich, dass BAPTA-AM nicht das gesamte vorhandene Calcium binden kann. Unter der Zugabe von Pinostrobin strömt etwas Calcium in die Zelle ein. Zusätzlich inaktiviert möglicherweise Pinostrobin BAPTA-AM. Das zuvor gebundene Calcium ist frei und strömt in die Zelle ein. Die Verwendung von BAPTA-AM führt zu einer Calciumkonzentrationserhöhung in der Zelle. In den Untersuchungen wurde auch dargestellt, dass es einen signifikanten Unterschied der Wirkung von Pinostrobin auf HUVEC gibt, wenn die Zellen vor Zugabe des Pinostrobin mit BAPTA-AM inkubiert wurden.Ein großer Anteil an der Änderung der Leitfähigkeit der Zellmembran kommt somit der Calciumkonzentration zu.In allen Experimenten wurde deutlich, dass die Wirkung des Pinostrobins zeitabhängig ist. Außerdem wurde gezeigt, dass Pinostrobin dosisabhängig wirkt. Je höher die Dosis des Flavonoids ist, desto größer ist seine Wirkung. Pinostrobin setzt eine Reihe von Mechanismen in Gang. Am entscheidendsten in diesem Prozess sind die Aufgaben der Calciumkanäle und die der Kaliumkanäle. Pinostrobin hat Einfluss auf das Membranpotential, die Leitfähigkeit, die intrazelluläre Calciumkonzentration und die Zellproliferation. Dies sind Eigenschaften, die das Flavonoid zu einem interessanten Forschungsobjekt der Arterioskleroseforschung machen. Pinostrobin acts antiproliferative on HUVEC. Increasing concentration of this flavonoid is associated with a higher antiproliferative effect. The effect of Pinostrobin evolves within 48 hours. The change of conductance could lead to instability of the membrane, which might induce a cytotoxic reaction.Pinostrobin causes an increase of the intracellular calcium concentration. Calcium either enters the cell from the extracellular space or gets released from intracellular storages. The increase of intracellular calcium concentration triggers depolarisation. This depolarisation induces different mechanisms. Ca2+-activated K+-channels and Ca2+-dependent Cl--channels open up. This causes hyperpolarisation. Due to the increased activity of the Ca2+-activated K+-channels, the extracellular potassium concentration increases. The inwardly rectifying K+-channels react on this risen concentration with an increase of their conductance. The inwardly rectifying K+-channels are capable of conquering the depolarising action of the unselective cation channels. Therefore, they hyperpolarise the endothelial cell [37].It was shown that there is a significant difference between the reaction of Pinostrobin on HUVEC whether the cells were pre-incubated with bariumchloride, or not. Therefore, the K+-channels play an important role in changing the conductance of the cell membrane.Different experiments show that Pinostrobin might inactivate BAPTA-AM (although the concentration might have been chosen to low). Perhaps, BAPTA-AM does not bond the whole available calcium. Addition of Pinostrobin induces calcium influx. Furthermore Pinostrobin might inactivate BAPTA-AM. The previously bound calcium gets released and enters the cell. BAPTA-AM leads to an increase of the concentration of intracellular calcium.It was shown that there is a significant difference between the reaction of Pinostrobin on HUVEC whether the cells were pre-incubated with BAPTA-AM, or not. Therefore, the concentration of calcium plays an important role in changing the conductance of the cell membrane. All experiments clarify that the effect of Pinostrobin is time-dependent. Furthermore it has been shown that Pinostrobin appeals dose-dependent. Increasing the dose of this flavonoid leads to an higher effect.Pinostrobin induces several mechanisms. The most important ones are the functions of the calcium channels and the K+ - channels.Pinostrobin influences the membrane potential, the conductance of the cell membrane, the intracellular concentration of calcium and the proliferation of endothelial cells. Due to these characteristics, this flavonoid is interesting for further investigations in arteriosclerosis research.