Die Apoptose, Migration und besonders die Proliferation von glatten Gefäßmuskelzellen (SMCs) spielt in vaskuloproliferativen Erkrankungen wie der Atherosklerose und Restenose eine entscheidende Rolle.Ziel der vorliegenden Arbeit war die genaue Untersuchung der Rolle von miRNAs innerhalb dieser Prozesse.MiRNAs sind kleine, einzelsträngige RNA Moleküle, welche die Genexpression durch Bindung an die mRNA von Zielgenen und die darauffolgende Degradierung der mRNA oder Repression der Translation regulieren. Die miRNA-prozessierenden Enzyme Dicer und Drosha sind während der Atherosklerose und während der Restenose im Tiermodell signifikant vermindert exprimiert. Eine Inhibierung der Expression der beiden Enzyme in SMCs führte zu einer Dysregulation der miRNA Expression und einer signifikanten Verstärkung der Proliferation und auch Migration in vitro, wohingegen kein Effekt auf Apoptose detektierbar war. Als mögliche Ursache für diesen pro-proliferativen Effekt konnte die Hochregulation einiger Zellzyklusgene (SKP2, CDK6, CDK2, DDX11) identifiziert werden. Für die in vivo beobachtete Expressionsregulation von Dicer und Drosha konnte ebenfalls ein Mechanismus aufgeklärt werden. So bindet der FoxO1 Transkriptionsfaktor unter serumfreien Bedingungen an die Promoterregion von Dicer und induziert dessen Transaktivierung. Nach Stimulation mit Wachstumsfaktoren (FCS) kommt es über den PI3K/Akt-Signaltransduktionsweg zu einer Phosphorylierung und damit Inaktivierung von FoxO1, was in einer verminderten Transaktivierung und Expression von Dicer resultiert.Die in vitro-Daten der verstärkten Proliferation in SMCs nach Knockdown von Dicer bzw. Drosha konnten auch in vivo bestätigt werden. Eine kombinierte Runterregulation von Dicer und Drosha führte im Dilatationsmodell der Maus zu einer signifikant verstärkten Neointimaentwicklung und einem erhöhten Anteil proliferierender Zellen im Bereich der Neointima und Media im Vergleich zur Kontrolle.Zusammengefasst konnte gezeigt werden, dass die miRNA-prozessierenden Enzyme Dicer und Drosha und damit miRNAs einen bedeutenden Einfluss auf vaskuloproliferative Prozesse besitzen.Der zweite Teil dieser Arbeit befasst sich mit der Identifizierung von miRNAs, die während der Atherosklerose bzw. Restenose reguliert werden und der weiteren Charakterisierung von miR-143, miR-145 und miR-146a.MiR-146a wurde sowohl während der Atherosklerose als auch der Restenose im Mausmodell hochreguliert aufgefunden. Als Ursache hierfür konnten inflammatorische Reize verantwortlich gemacht werden. Eine inhibierte miR-146a Expression hat einen anti-proliferativen Effekt in SMCs. MiR-143 und -145 bilden ein eigenständiges Cluster, d.h. sie werden gemeinsam transkribiert. Dafür spricht auch eine ähnliche Expressionsregulation. So werden beide miRNAs infolge von mitogener und auch inflammatorischer Stimulation verringert exprimiert. Auch während der Restenose im Mausmodell ist ihre Expression herunterreguliert.Eine Transfektion mit miRNA-Precursorn führte zu einer signifikant verringerten Proliferation von SMCs in vitro, die sich nur deutlich abgeschwächt in Endothelzellen (ECs) wiederfand. Als mögliche Zielgene für miR-143 konnten CDK5RAP2 (Cyclin-abhängige Kinase 5 assoziierte regulatorische Untereinheit 2), sowie CDK4 (Cyclin-abhängige Kinase 4) identifiziert werden. Zusammengefasst geben diese Daten einen deutlichen Hinweis darauf, dass miRNAs eine wichtige funktionelle Bedeutung für SMCs inne haben und ihre Beeinflussung ein vielversprechender neuer Ansatz zur Therapie vaskuloproliferativer Erkrankungen darstellen könnte.
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