Der Einfluss eines NO-Defizits auf die Transkription profibrotischer Proteine in der Lunge

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2019

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http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-14865

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Im Vorfeld dieser Studie war bereits bekannt, dass die Entstehung kardiovaskulärer Erkrankungen im Allgemeinen sowie diverser Lungenerkrankungen im Speziellen, durch einen Mangel an Stickstoffmonoxid (NO) begünstigt wird. Die exakte Rolle einer vorliegenden NO-Defizienz ist in diesem Kontext jedoch noch umstritten.Daher wurden in der hier vorliegenden Arbeit die Zusammenhänge zwischen NO-Defizienz, oxidativem Stress, Aktivität des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems (RAAS), Zusammensetzung der EZM sowie der Funktionen des pulmonalen PTHrP-Systems eingehend untersucht. Dazu wurden zwei unterschiedliche Tiermodelle der NO-Defizienz miteinander verglichen. Die Effekte einer reduzierten NO-Bioverfügbarkeit mittels medikamentöser Applikation von L-NAME in Ratten wurden denen in eNOS-defizienten Mäusen (eNOS-knockout) gegenübergestellt.Im Fokus standen insbesondere die Gen- und Proteinexpression: i) der endothelialen NOSynthase (eNOS), ii) NADPH-Oxidase-assoziierter Marker des oxidativen Stresses (p22phox, NOX2, p47phox und p67phox) sowie entsprechender Detoxifikationsenzyme aus der Gruppe der Superoxiddismutasen (SOD-1, SOD-2, SOD-3), iii) des Fibrose-mediators TGF-beta1 und ausgewählter Fibrosemarker (Elastin, Collagen-1), iv) der Orni-thindecarboxylase (ODC) als Marker für Zellproliferation sowie v) spezifischer Marker des PTHrP-Systems als Marker für physiologische Lungenentwicklung und alveoläre Homöostase (PTHrP, PTH-1-Rezeptor, ADRP, PPARgamma). Die molekularbiologischen Analysen wurden mittels real-time RTPolymerasekettenreaktion und Western Blot durchgeführt.Es zeigte sich, dass das L-Arginin-Analogon L-NAME ein NO-Defizit induziert, welches zu Expressionsveränderungen in pulmonalem Gewebe führt, die wiederum auf Proteine des oxidativen Stresses (SOD-2) und der EZM (TGF-beta1) einwirken. Dies scheint unter Beteiligung des RAAS zu erfolgen.Wir konnten in diesem Zusammenhang nachweisen, dass eine Induktion des pulmonalen PTHrPSystems, unter L-NAME vermittelter NO-Defizienz, pulmonales Gewebe nicht vor der Induktion profibrotischer Proteine schützt. Dies erscheint als Neuentdeckung, da im Vorfeld dieser Studie bereits mehrfach für das pulmonale PTHrP-System ein protektiver Effekt in Bezug auf fibrotische Anpassungsvorgänge der Lunge beschrieben wurde. Profibrotische Prozesse in der Lunge wurden in unserer Studie dagegen wirksam durch das SOD-Mimetikum Tempol begrenzt.

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