Die Rolle von Axl und Gas6 bei der pulmonalen Hypertonie - Kühn, Nadine; Justus Liebig University Giessen (My University, 2021)
Hintergrund und Zielsetzung: Die pulmonal arterielle Hypertonie (PAH) ist mit einer erhöhten Proliferationsrate, Apoptoseresistenz, Angiogenese, der Fähigkeit zur Migration bzw. Invasion und weiteren metabolischen Veränderungen eine karzinomähnliche Erkrankung. Die Rezeptor-Tyrosinkinase (RTK) Axl und sein Ligand Gas6 regulieren unterschiedlichste Zellprozesse wie die Proliferation, Zellüberleben, Migration und Apoptoseschutz und stehen in maligner Umgebung in Kontext mit Tumorprogression, Invasion, Metastasenbildung und Therapieresistenz. Über den Zusammenhang zwischen der Pulmonalen Hypertonie (PH) und Gas6/Axl ist bisher nichts bekannt. In der vorliegenden Arbeit wurden daher erste Daten erhoben.Methodik: Die Expression von Gas6 und Axl wurde zunächst im etablierten PH-Modell der Monocrotalin-Ratte erhoben und folgend für die idiopathische PAH (IPAH) des Menschen. Es erfolgte zunächst die immunhistochemische Untersuchung mit anschließender Polymerase-Kettenreaktion und Immunblot. Auf Zellebene wurde dann mit Proliferations- und Zellviabilitätsassay (BrdU- und WST-Assay), sowie mittels Immunfluoreszenzfärbung mit dem Proliferationsmarker Ki-67 die Auswirkung der Inhibierung bzw. Stimulierung von Axl durch R428 bzw. Gas6 auf humane pulmonalarterielle glatte Muskelzellen untersucht.Ergebnisse: Sowohl in den pulmonalarteriellen Gefäßen des MCT-Rattenmodells als auch in pulmonalarteriellen Gefäßen der humanen IPAH-Proben zeigten sich Gas6 und Axl teils signifikant erhöht gegenüber den gesunden Kontrollgruppen. In den verschiedenen Proliferationsmodellen (BrdU- und WST-Assay, sowie Immunfluoreszenz mit Ki-67) konnte eine dosisabhängige Senkung der Proliferation- und auch Zellviabilitätsrate in gesunden und IPAH-humanen pulmonalarteriellen glatten Muskelzellen durch den Axl-Hemmstoff R428 induziert werden. Gas6 zeigte in gesunden hPASMC keine Stimulation der Proliferation.Schlussfolgerung: Die vorliegende Arbeit stellt erstmalig einen Zusammenhang zwischen Gas6/Axl und der PH dar. Die gezielte Axl-Inhibierung könnte eine Therapie der PH supportiv ergänzen. Weiterführende Untersuchungen sollten die genauen Effekte der Axl-Stimulierung und -Inhibierung, sowie die dahinterstehenden Signalwege klären.

Background and aim of this study: Characteristics such as increased proliferation, resistance to apoptosis, angiogenesis, ability to migrate or to invade and further metabolic switches are similarities between pulmonary arterial hypertension (PAH) and malignancies. The receptor tyrosine kinase Axl and its ligand Gas6 regulate diverse cellular processes like proliferation, cell survival, migration and protection from apoptosis. In malignant surrounding they regulate tumor progression, invasion, metastasis and therapeutic resistance. So far there is nothing known about the relation between pulmonary hypertension (PH) and Gas6/Axl. This study is the first to present data about Gas6/Axl and PH.Methods: First, the expression of Gas6 and Axl was examined in rats with monocrotaline- induced pulmonary hypertension and subsequent in human idiopathic PAH (IPAH). This was tested with immunohistochemistry and following with polymerase chain reaction and immunoblotting. Second, on cellular level, the impact of Axl inhibition and stimulation on human pulmonary artery smooth muscle cells with R428 and Gas6, respectively, was investigated with proliferation and cell viability assay (BrdU and WST sssay), and immunofluorescence with proliferation marker Ki-67.Results: Both in pulmonary artery vessels of monocrotaline-induced pulmonary hypertension in rats and in pulmonary artery vessels of human IPAH-patients, Gas6 and Axl expression was increased in comparison to control. The investigated models of proliferation (BrdU and WST assay, and immunofluorescence with Ki-67) showed decrease of proliferation and cell viability in healthy and IPAH pulmonary artery smooth muscle cells in a dose dependent manner by Axl inhibitor R428. Proliferation could not be induced by Axl ligand Gas6.Conclusion: The present study is the first to establish a connection between Gas6/Axl and PH. Specific inhibition of Axl could be a supportive therapy for PH. Further investigation should target on the exact effects on stimulation and inhibition of Axl and on underlying signal pathways.
Keywords: pulmonale Hypertonie; Axl; Gas6; PAH; pulmonary hypertension; Axl; Gas6; PAH; ddc:610