Charakterisierung der stressinduzierten Genexpression in Endothelzellen - unter besonderer Berücksichtigung des Molekularen Chaperons Mdg1

Mit seinen 6000 m2 Oberfläche ist das <br>vaskuläre Endothel keine passive Barriere zwischen dem Blut und <br>der angrenzenden Gefäßmuskelschicht, sondern ein endokrin aktives <br>Organ. Es spielt eine Schlüsselrolle in der Signalvermittlung <br>zwischen Blut und Extravasalraum. Ein wichtiger physiologischer <br>Stimulus der Endothelzellen ist dabei die an ihrer Oberfläche <br>angreifende Schubspannung. Sie ist unter anderem ein <br>entscheidender Faktor für das adaptive Gefäßwachstum, die sog. <br>Arteriogenese. Vor ihrem Hintergrund erfolgte hier die <br>systematische Analyse der Wirkungen von Schubspannung auf das <br>genetische Expressionsverhalten in vitro-kultivierter <br>Endothelzellen. Mittels Microarray- und Echtzeit-PCR-Technologie <br>konnten nicht nur ein umfassendes Wirkungsspektrum erstellt, <br>sondern auch Interferenzen mit zeitgleich applizierten Zytokinen <br>aufgezeigt werden. Aus den hier präsentierten Befunden geht <br>hervor, dass das Endothel durch beide Stimuli transkriptionell <br>aktiviert wird. Das Spektrum exprimierter Gene passt dabei gut zur <br>arteriogenetischen Mittlerfunktion des Endothels. <br> <br>Mdg1 (Mikrovaskuläres Differenzierungs-Gen 1) kodiert für ein <br>DnaJ-analoges Protein der Hsp40-Chaperon-Klasse und ist bei der <br>zellulären Differenzierung entdeckt worden. Der Prozess der <br>Arteriogenese verlangt zelluläre Differenzierungsvorgänge. Eine <br>hier durchgeführte Untersuchung zeigt entsprechend eine Induktion <br>von Mdg1 während des arteriogenetischen Gefäßumbaus. In <br>systematischer in vitro-Analyse verschiedener zellulärer <br>Stressformen wurde die Belastung des Endoplasmatischen Retikulum <br>als ursächlicher subzellulärer Stimulus identifiziert (ER-Stress). <br>Substanzen, die die ER-Homöostase stören, erwiesen sich <br>entsprechend als starke Mdg1-Induktoren. Die Mdg1-Erhöhung war <br>dabei am ausgeprägtesten im Endothel und erfolgte deutlich <br>sensibler als bei herkömmlichen ER-Stress-Indikatoren. ER-Stress <br>ist ein Resultat sehr vielfältiger physiologischer sowie <br>pathologischer Bedingungen. Schon leichte Veränderungen der <br>extrazellulären Matrix verursachen die Umstellung <br>translational-sekretorischer Programme und damit ER-Stress. Alle <br>Zellen besitzen zur Reaktion hierauf ein Signalsystem, das vom ER <br>zum Kern gerichtet ist. Es konnte gezeigt werden, dass Mdg1 ein <br>sensitiver Marker der endothelialen ER-Belastung ist. Die Daten <br>zur Regulation von Mdg1 auf mRNA- und Proteinebene sprechen für <br>eine Beteiligung von Mdg1 innerhalb der ER-Stress-Signalkaskaden.

Author dc:creator

• Berger, Bernhard

Contributors dc:contributor

• Christ, Bodo

• Arteriogenese
• Schubspannung
• arteriogenesis

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