Die Expression von Adrenomedullin und Intermedin in humanen multipotenten Stromazellen sowie humanen Osteosarkomzellen und ihre Regulation unter Hypoxie - Münch, Katharina; Justus Liebig University Giessen (My University, 2013)
Knochengewebe ist im menschlichen Organismus unersetzlich und dient neben der Speicherung von wichtigen Mineralien und Nährstoffen wie Calcium, Natrium sowie Magnesium auch als Stütz- und Schutzapparat innerer Organe. Die Calcitoninpeptidfamilie ist wesentlich am Aufbau des Knochens beteiligt und übt sowohl osteoproliferative als auch osteoresorptive Aufgaben aus. Die vorliegende Arbeit befasst sich erstmalig mit dem Vorhandensein von Intermedin und Adrenomedullin - zwei Mitglieder dieser Peptidfamilie - in differenzierten und undifferenzierten humanen Bohrmehlzellen und humanen Osteosarkomzellen. Vor dem Hintergrund der Sauerstoffversorgung im Frakturbereich, wurde zum ersten Mal der Frage nachgegangen, ob die Expression von Adrenomedullin und Intermedin in multipotenten Stromazellen unter Hypoxie beeinflusst wird. Mit Hilfe der RT-PCR konnten Intermedin, Adrenomedullin und ihre Rezeptorkomponenten in undifferenzierten sowie adipogen, chondrogen und osteogen differenzierten Bohrmehlzellen, gleichermaßen wie in der Osteosarkomzelllinie TE 85, nachgewiesen werden. Ein Nachweis von RAMP 3 konnte nicht erfolgen. In den Versuchen der real-time PCR wurde des Weiteren gezeigt, dass es unter Hypoxie zu einer Steigerung der Expression von Adrenomedullin in multipotenten Stromazellen kommt. Intermedin hingegen wurde in den Versuchen herunterreguliert. CGRP, Adrenmedullin und Intermedin wurden in der Vergangenheit bereits in osteogenem Material von Nagetieren detektiert. Alle drei Proteine entfalten ihre Wirkung über den Calcitonin-Rezeptor-like-Rezeptor (CRLR) im Zusammenspiel mit den Receptor-activity-modifying-Proteins (RAMPs). Außerdem wurde bereits dargelegt, dass es zu einer Hochregulation von Adrenomedullin und Intermedin im hypoxischen Lungengewebe kommt. Adrenomedullin wird bei Sauerstoffmangel vermehrt gebildet und stellt damit einen Stimulus zur Knochendefektheilung durch Neovaskularisation dar. So könnte es auch nach einer Fraktur und der daraus resultierenden Unterbrechung der Blutzufuhr des Gewebes, zu einer vermehrten Ausschüttung dieses Proteins kommen, da die Sauerstoffspannung herabgesetzt wird und eine lokale Hypoxie herrscht. Intermedin hingegen wird unter Sauerstoffmangel herunterreguliert und es stellt sich somit die Frage, wie dieses Peptid genau in den Knochenstoffwechsel eingreift. Eins scheint allerdings sicher: Auch Intermedin und Adrenomedullin sind durch ihre osteoproliferativen als auch osteoresorptiven Eigenschaften im Wesentlichen am Knochenumbau beteiligt. Mit Hilfe dieser Erkenntnisse könnten die beiden Peptide eine bedeutende Therapiemöglichkeit in der Behandlung der Volkskrankheit Osteoporose, dem Morbus Paget sowie anderer Stoffwechselstörungen des Knochengewebes darstellen und neue Zukunftsperspektiven eröffnen.

Bone tissue is irrecoverable in human organism and serves as storage of important minerals and nutrients like calcium, natrium and magnesium, as well as brace and protection of vital parts. The calcitonin-peptide-family is important for bone structure and works both osteoproliferative as well as osteoresorptive. This paper deals with the existence of intermedin and adrenomedullin two parts of this peptide family - in differentiated and undifferentiated human reaming debris, as well as in osteosarcoma cells. An issue that has never been investigated before. In addition, the question is addressed of whether hypoxia might have an effect on the expression of adrenomedullin and intermedin in multipotent stroma cells. By means of RT-PCR intermedin, adrenomedullin and their receptor components were detected in undifferentiated and adipogenic, chondrogenic and osteogenic differentiated reaming debris as well as in the osteosarcoma cell line TE 85. Whereas RAMP 3 was not detected. Using RT-PCR, we showed, that hypoxia leads to an increasing expression of adrenomedullin in multipotent stroma cells. In contrast, intermedin is downregulated under hypoxia. CGRP, adrenomedullin and intermedin, parts of this family, were detected in osteogenic material of rodents. Those three proteins develop their effect via calcitonin-receptor-like-receptor (CRLR) in interaction with receptor-activity-modifying-proteins (RAMPs). In addition, the upregulation of adrenomedullin and intermedin in lung tissue was shown. Consequently, after a fracture and the resulting discontinuance of blood supply of the tissue, there might be a distribution of this protein, because the oxygen pressure is reduced and local hypoxia exists. Since adrenomedullin is expressed during the lack of oxygen it serves as a stimulus of bone healing via neovascularisation. On the contrary, intermedin is downregulated under hypoxia. Therefore the question arises, how this peptide exactly influences bone metabolism. One fact is fore sure: intermedin and adrenomedullin are also involved in bone metabolism, due to their osteoproliferative and osteoresorptive character. By means of these results, both peptids could be a considerable possibility in therapy of the widespread diseases osteoporosis, morbus paget and other metabolism disorders of bone tissue and open up new vistas.
Keywords: ddc:610