Ouabain ist ein neu beschriebenes Hormon des kardiovaskulären Systems. Erhöhte Spiegel dieses Hormons werden neuerdings in causalem Zusammenhang mit Hypertonie gesehen. Ouabain ist ein spezifischer Inhibitor der Natrium-Pumpe der Plasmamembran. Es wurde vermutet, dass seine Wirkung durch die Blockade der Pumpe erklärt werden konnte, wodurch die intrazellulären Natrium-Konzentrationen ansteigen und damit indirekt der Natrium-Calcium-Austauscher blockiert wird, was schlussendlich dazu führt, dass die intrazellulären Calciumspiegel ansteigen. Es wurde vermutet, dass Ouabain über diesen Weg die Kontraktionskraft des Herzens erhöht, was seine Rolle in der Therapie der Herzinsuffizienz erklärt. Die neuere Literatur enthält jedoch Hinweise darauf, dass die zirkulierenden Ouabain-Spiegel, selbst bei Hypertonie, viel zu niedrig sind, um eine Hemmung der Natrium-Pumpe zu erreichen. Es konnte gezeigt werden, dass Ouabain in Konzentrationen, in denen die Pumpe nicht gehemmt wird, eine Reihe von Calcium-abhängigen und Calcium-unabhängigen Signal-Kaskaden aktivieren kann, wobei die Natrium-Pumpe als Signal Transduktor fungiert. Unglücklicherweise wurden viele dieser Experimente an Nager-Zellen vorgenommen, die eine sehr viel stärkere Resistenz gegenüber der Natrium-Pumpe aufweisen als menschliche Zellen. Dadurch ist es sehr schwierig, die gewonnenen Ergebnisse auf die menschliche Physiologie zu übertragen.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, menschliche Gefäßendothelzellen in Kultur zu bringen, um so die mögliche Rolle von Ouabain bei der endothelialen Dysfunktion zu untersuchen, die bei essentieller Hypertonie zu beobachten ist. Weiterhin sollte untersucht werden, ob das Endothelium das mögliche Verbindungselement zwischen erhöhten Ouabain-Spiegeln und essentieller Hypertonie ist. Aufgrund ihrer leichten Verfügbarkeit wurden menschliche Nabelschnurarterien-Endothelzellen (HUAEC) für die Experimente in Kultur gebracht. Im Verlauf der Arbeit wurden die Effekte von physiologischen Konzentrationen von Ouabain auf grundlegende Funktionen des Endothels untersucht.
Es konnte gezeigt werden, dass niedrige Konzentrationen von Ouabain die Proliferation des Endothels um 49 % ± 7,5 erhöhten und erstaunlicherweise auch eine 39, 7 ± 14,2 % ige Erhöhung der Natrium-Pumpe verursachten. Durch Western-Blot Analysen konnte weiterhin gezeigt werden, dass Ouabain die Phosphorylierung der MAPK ERK 1/2 um 127 % ± 11,4 erhöht, was in der Literatur in Zusammenhang mit einer Aktivierung von AP-1 gesehen wird. Ouabain stimuliert ebenfalls sog. Calciumtransiente , die NF-&
#954;B aktivieren, was durch eine [Ca2+] Messung mit Hilfe von Fura-2 bestätigt werden konnte. Die Ergebnisse der semiquantitativen PCR zeigten eine Ouabain-abhängige Steigerung der ET-1 Gentranskription. Das ET-1 Gen trägt bekanntermaßen zwei AP-1 Promotor-Sequenzen und es wird vermutet, dass es weiter upstream ebenfalls eine NF-&
#954;B Promotor-Region enthält. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass Ouabain innerhalb von 5 min nach Zugabe eine 97,8 ± 8,3 % ige Erhöhung (p <
0,01) des ET-1 Peptids in das Zellkulturmedium stimulierte. Es ist bekannt, dass dieser Prozess Calcium-abhängig ist, so dass sehr wahrscheinlich die Ouabain-vermittelten Calciumtransiente die Ursache für das Freisetzen sind.
Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen zum ersten Mal eine mögliche Rolle des Ouabains bei der endothelialen Dysfunktion, welche mit essentieller Hypertonie in Verbindung gebracht wird, auf. Damit lässt sich ein möglicher Mechanismus für die Rolle des Ouabains bei essentieller Hypertonie postulieren.
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