Quantifizierung der Zell-Zyklus-Inhibitoren p27Kip1 und p21Cip1 in humanem koronaren Atherektomiegewebe : Primärstenose versus Restenose

Abstract

Proliferation stellt einen integralen Bestandteil der primären Plaqueentstehung und der Restenoseentstehung nach Angioplastie dar. Sie wird ermöglicht durch die Hochregulation und Aktivierung spezifischer Kinasen, den cyclin-dependent Kinasen (Cdk), welche Komplexe mit ihren regulatorischen Untereinheiten, den Zyklinen, bilden. Zellzyklusprogression wird zudem von inhibitorischen Proteinen, wie dem p27Kip1 und dem p21Cip1 (CKI= cyclin-dependent Kinase Inhibitoren) kontrolliert. Diese binden an die Cdk/Zyklin Komplexe und hemmen deren Aktivierung. Dies führt zum Zellzyklusarrest. Vice versa erlauben niedrige Spiegel die Proliferation. Bei vielen Malignomen des Menschen korrelieren niedrige Spiegel des p27Kip1 oder p21Cip1 mit einer schlechten Prognose. Ob diese Zellzyklusinhibitoren auch einer Regulation in neointimalem Gewebe unterliegen und ob sie eine prognostische Aussage für die Entwicklung vaskuloproliferativer Erkrankungen zulassen, war Gegenstand dieser Arbeit. Hierfür haben wir die Spiegel dieser beiden Zellzyklusinhibitoren in humanem koronaren Atherektomiegewebe von Primärläsionen (n= 15) und In-Stent Restenosen (n= 18) bestimmt und mit anderen vaskulären Geweben verglichen. Die Vergleichsgewebe waren Primärstenose der Arteria carotis interna, Aortengewebe von Kindern und Erwachsenen und Arteria mammaria interna. Die Ergebnisse haben wir mit klinischen Daten verglichen. Weiterhin haben wir die Spiegel des Kollagen III, als Hauptbestandteil extrazellulärer Matrix, in den Geweben untersucht. Mittels quantitativem Western Blot bestimmten wir signifikant niedrige p27Kip1 Spiegel sowohl im koronaren Primär- als auch Restenosegeweben verglichen mit allen anderen Geweben. Die p27Kip1 Spiegel hatten jedoch weder prognostischen Wert für die Entwicklung einer Restenose in Primärläsionen, noch unterschied sich schnell (<200 Tage) von langsam (>200 Tage) entstehendem restenotischen Gewebe im p27Kip1 Spiegel . Der Gehalt an p21Cip1 in den Restenosen war jedoch, verglichen mit Primärstenosen, signifikant hochreguliert. Dies könnte auf eine zuvor bestehende Proliferation hinweisen, die durch einen intakten negativen Feedback-Mechanismus in den Restenosen antagonisiert wird, um eine überschießende Proliferation zu verhindern. Hierin scheint sich vaskuläres Gewebe von Malignomen zu unterscheiden, die diesem Regulationsmechanismus nicht mehr unterliegen. Auch die p21Cip1 Spiegel besaßen jedoch keinen prognostischen Wert für die Restenoseentwicklung in Primärläsionen.Wir fanden weiterhin, daß die p27Kip1 Spiegel in den Atherektomiegeweben von Patienten, die mit Statinen behandelt wurden, nicht erhöht waren. Somit scheint der positive Effekt der Statine auf Atheroskleroseentwicklung beim Menschen nicht, wie in vitro gefunden, auf einer vermehrten p27Kip1 Expression zu beruhen [26; 78; 79]. Der Kollagen III Gehalt war in allen Geweben ähnlich. Lediglich das Aortengewebe der Kinder hatte signifikant niedrigere Spiegel. Dies könnte mit einer erst im Laufe des Lebens stattfindenden Matrixdeposition bei intimaler Verdickung der gesamten Gefäße des Menschen zusammen hängen [90]. Mit Hilfe der Proliferationsmarker PCNA und Cdk2 bestimmten wir in allen Gruppen ähnliche Spiegel, was insgesamt auf eine niedrige proliferative Aktivität, auch in den koronaren Atherektomiegeweben, hinweist. Proliferation muß jedoch zur Entwicklung vaskuloproliferativer Erkrankungen stattgefunden haben und sich so der Bestimmung in alten Atherektomieproben entziehen. Antiproliferative Ansätze haben sich bereits in der Prävention vaskuloproliferativer Erkrankungen in Tiermodellen und in der Klinik etabliert. Wir konnten in unserer Studie interessante Vergleiche verschiedener Zellzyklusaktivatoren und inhibitoren in unterschiedlichen humanen vaskulären Geweben aufzeigen. Der Zellzyklus wird auch in Zukunft eine wichtige Schlüsselrolle für die Behandlung und vor allem die Verhinderung vaskuloproliferativer Erkrankungen des Menschen darstellen.