Bedeutung des Calcium-abhängigen Kaliumkanals mit hoher Leitfähigkeit (BKCa) für die Interleukin-1ß-induzierte Adhäsion von Monozyten an Endothelzellen

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2012

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http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-14046

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Zahlreiche Veröffentlichungen der letzten Jahre weisen auf eine wesentliche Bedeutung des zellulären Inflammationsgeschehens bei der Entstehung der Arteriosklerose hin. Die Bildung von Radikalen und Einwanderung von Monozyten aus der Blutstrombahn in den subendothelialen Raum sind entscheidende Schritte. Das Zytokin Interleukin-1beta ist einer der Aktivatoren dieses Inflammationsgeschehens. Es führt zu einer vermehrten zellulären Radikalbildung und zur Expression von endothelialen Adhäsionsmolekülen, die das Einwandern der Monozyten ermöglichen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Wirkung des Calcium-abhängigen Kaliumkanals mit hoher Leitfähigkeit (BKCa) auf Endothelzellen in diesem Geschehen herauszustellen. Durch eine Veränderung des elektrochemischen Gradienten über der Zellmembran beeinflusst er die intrazelluläre Calciumhomöostase.In einer DiBAC-Fluoreszenz-Messung wurde bei Stimulation von HUVEC (Endothelzellen aus humanen Nabelschnurvenen) mit Interleukin-1beta eine Hyperpolarisation der Zellmembran gemessen, die durch den selektiven BKCa -Inhibitor Iberiotoxin verringert wurde. In einer FURA-2AM-Messung wurde fluoreszenzmikroskopisch ein folgender Anstieg des intrazellulären Calciums nachgewiesen, der vom BKCa abhängig war. Auch wurde mit den Fluoreszenzfarbstoffen DCF und DAF ein Einfluss des Kanals auf die Interleukin-1beta-induzierte zelluläre NO-Synthese und Radikalbildung über die NADPH-Oxidase gezeigt. Der Anstieg des intrazellulären Calciums, der Radikalen und des NO führten zu einer vom BKCa abhängigen Adhäsionszunahme von U-937-Monozyten an HUVEC. Dies wurde in einem BCECF-Adhäsionsassay und einer Tritium-Thymidin-Uptake Untersuchung ermittelt. Durchflusszytometrisch konnte nachgewiesen werden, dass die zellulären Adhäsionsmoleküle I-CAM-1 und V-CAM-1 für die gesteigerte Adhäsion verantwortlich sind, auch dieses abhängig vom BKCa.Zusammenfassend wurde gezeigt, das Interleukin-1beta über den BKCa zu einer Hyperpolarisation von HUVEC führt. Dieser folgt über eine Veränderung des elektrochemischen Gradienten ein Anstieg des intrazellulären Calciums, das die Synthese von NO und Radikalen aktiviert. Eine über I-CAM-1 und V-CAM-1 vermittelte Adhäsion von Monozyten an Endothelzellen ist die Folge. Erstmalig wurde in dieser Arbeit die wesentliche Bedeutung des BKCa für diese Signalkaskade herausgestellt.

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