Die Zerstörung der endothelialen Integrität durch Ischämie-induzierte Apoptose ist von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung des Ischämie/ Reperfusionsschadens. Ziel dieser Arbeit war daher die Identifikation endogener Mechanismen endothelialer Zellen, die der Progression des apoptotischen Zell- untergangs während Ischämie entgegenwirken, um daraus neue therapeutische Konzepte abzuleiten. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stand dabei die Frage, welchen Einfluss das während Ischämie/Reperfusion vermehrt freigesetzte Signalmolekül ATP auf die endotheliale Apoptose hat. Zur Beantwortung dieser Frage wurden kultivierte Endothelzellen einer zweistündigen Ischämie ausgesetzt, die eine Caspase 3-abhängige Apoptose auslöste. Zu Beginn der simulierten Ischämie fand sich ein kurzfristiger Anstieg der ATP-Freisetzung. Durch gezielten Einsatz der RNA-Interferenz konnte gezeigt werden, dass diese initiale ATP-Freisetzung ein Cx43-abhängiger Prozess ist. Während der gesteigerte Abbau des freigesetzten ATP durch Zugabe der löslichen Ekto-ATPase Apyrase einen Anstieg der Ischämie-induzierten Apoptose nach sich zog, bewirkte die Hemmung des endogenen ATP-Abbaus durch Einsatz des Ektonukleotidase-Inhibitors ARL 67156 eine signifikante Reduktion des apoptotischen Zelluntergangs. Dieser endogene anti-apoptotische Effekt konnte durch die exogene Zugabe von ATP während simulierter Ischämie verstärkt werden. Im Rahmen eines pharmakologischen Ansatzes zeigte der spezifische P2Y2-Agonist UTP eine dem ATP äquipotente Wirkung auf die Ischämie-induzierte Apoptose. Die Aktivierung der P2Y2-Rezeptoren durch ATP/UTP bewirkte eine simultane Phosphorylierung von ERK 1/2 sowie von Akt zu Beginn der Ischämie. Entsprechend führte die Blockade dieser Signalwege durch den spezifischen MEK-Inhibitor UO126 bzw. durch den PI3K-Inhibitor LY294002 zu einer Beseitigung der anti-apoptotischen Wirkung von ATP/UTP. Damit präsentiert die vorliegende Arbeit einen neuen anti-apoptotischen Mechanismus humaner Endothelzellen, der auf einer durch P2Y2-Rezeptoren vermittelten Aktivierung des MEK/ERK- und des PI3K/Akt-Signalwegs beruht. Die gezielte Aktivierung dieses protektiven Mechanismus könnte eine neue therapeutische Strategie in der Behandlung des Ischämie/Reperfusionschadens darstellen.
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