Einfluss von oxidiertem LDL und Lysophosphatidylcholin auf den Ca2+-aktivierten K+-Kanal mit großer Leitfähigkeit und die daraus resultierenden Auswirkungen auf die Proliferation, NO- und Ca2+-Homöostase humaner Endothelzellen
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Zusammenfassung
In der vorliegende Arbeit wurde der Einfluss von oxidiertem LDL (oxLDL) und dessen Hauptbestandteil Lysophosphatidylcholin (LPC) auf den Ca2+-aktivierten K+ Kanal mit großer Leitfähigkeit (BKCa), die intrazelluläre Ca2+ Konzentration ([Ca2+]i) und Acetylcholin-induzierte NO-Bildung in humanen Endothelzellen aus Umbilikalvenen (HUVEC) untersucht. Mit Hilfe der Patch-Clamp Technik konnte gezeigt werden, dass oxLDL und LPC eine signifikante Erhöhung der Öffnungswahrscheinlichkeit des BKCa bewirken. Dieser Effekt wurde über den endothelialen Oberflächenrezeptor für oxLDL LOX-1 vermittelt. Mit Hilfe des Fura-2-Imaging wurden Veränderungen der [Ca2+]i gemessen. Sowohl oxLDL als auch LPC bewirkten einen biphasischen Anstieg der [Ca2+]i. Die frühe, steil ansteigende Komponente konnte durch Vorinkubation mit dem selektiven BKCa Inhibitor IBX signifikant reduziert werden. Aus diesen Ergebnissen lässt sich die folgende Hypothese aufstellen: oxLDL und LPC bewirken eine Erhöhung der [Ca2+]i, was eine Aktivierung des BKCa zur Folge hat. Diese Steigerung der Ionenkanalaktivität bewirkt eine Hyperpolarisation der endothelialen Zellmembran, so dass extrazelluläres Ca2+ transmembranär in die Zelle einströmen kann. Diese Erhöhung der [Ca2+]i bewirkt eine weitere Verstärkung der BKCa-Aktivität. Durch Zellzählung und Messung der [3H]-Thymidin Inkorporation wurde der Einfluss von oxLDL/LPC auf das endotheliale Proliferationsverhalten untersucht. Beide Substanzen bewirkten eine signifikante Steigerung der Proliferation. Dieser Effekt ließ sich durch gleichzeitige Gabe von IBX signifikant reduzieren. Die Ach-induzierte NO-Synthese wurde mit einem cGMP-Radioimmuno-assay (cGMP-RIA) analysiert. In vorausgegangenen Patch-Clamp Messungen konnte eine signifikante Steigerung der BKCa Aktivität durch Ach in HUVEC nachgewiesen werden. In den cGMP-RIAs bewirkte eine Blockade des BKCa mit IBX eine signifikante Reduktion der Ach-induzierten cGMP-Spiegel. Eine Reduktion der cGMP-Spiegel wurde ebenfalls durch oxLDL/LPC bewirkt, obwohl beide Substanzen den BKCa aktivieren. Dieser Effekt konnte auf eine vermehrte Radikalbildung durch die NAD(P)H-oxidae zurückgeführt werden. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit verdeutlichen, dass oxLDL und LPC die Aktivität des BKCa in HUVEC steigern. Die oxLDL/LPC-induzierte Aktivierung des BKCa beeinflusst endotheliale Zellfunktionen (NO-Produktion, Proliferation), welche ihrerseits wichtige Bestandteile in der Pathophysiologie der Arteriosklerose sind.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Wettenberg : VVB Laufersweiler 2004