Rainer Bornholdt
Induktion von chemotaktischen Faktoren in Endothelzellen in Abhängigkeit
von der extrazellulären Matrix
Geboren am 09.10.1969 in Elmshorn
Reifeprüfung am 26.05.1989 in Quickborn
Studiengang der Fachrichtung Medizin vom SS 1991 bis SS 1998
Physikum am 12.03.1993 an der Universität Hamburg
Klinisches Studium in Heidelberg
Praktisches Jahr in Heidelberg
Staatsexamen am 15.05.1998 an der Universität Heidelberg
Promotionsfach: Innere Medizin
Doktorvater: Priv.-Doz. Dr. med. E. von Hodenberg
Endothelzellen (EC) stellen die Grenzschicht zwischen dem strömenden Blut und der
Gefäßwand dar. Bei der Atherogenese kommt es zur Induktion von chemotaktischen
Faktoren, so daß Monozyten durch diese Barriere in den Subendothelialraum
wandern. Bei Untersuchungen von arteriosklerotischen Plaques wurde eine
veränderte Zusammensetzung der extrazellulären Matrix (ECM) festgestellt. Es
ließen sich bereits in frühen Stadien der Erkrankung die Proteine Fibronectin und
Fibrinogen vermehrt nachweisen. In letzter Zeit wurde deutlich, daß die ECM neben
ihrer Rolle als Strukturprotein, zu einer Geninduktion führen kann. Ziel der
vorliegenden Arbeit war es daher, den Effekt dieser Proteine auf die Induktion von
chemotaktischen Faktoren in EC zu untersuchen. Aortale EC des Schweins wurden
auf Gelatine, Fibronectin und Fibrinogen ausgesät. Nach Aussaat der EC auf
Fibrinogen kam es zum Verlust des charakteristischen „Cobblestone-Musters“. Das
serumfreie und von den EC konditionierte Medium wurde 22 und 48 Stunden
gesammelt, in einer Chemotaxiskammer eingesetzt und die Migration von humanen
Monozyten untersucht. Es konnte gezeigt werden, daß die auf Fibrinogen kultivierten
EC chemotaktisch aktive Substanzen synthetisierten, die 94 % ± 3 der Anzahl an
Monozyten migrieren ließen, die durch die Positivkontrolle aktiviert wurden,
während es in Überständen von EC auf Gelatine nur 38 % ± 14 waren. Es ist
bekannt, daß EC das Monocyte Chemoattractant Protein-1 (MCP-1) synthetisieren
können und dieses für Monozyten chemotaktisch aktiv ist. Um zu untersuchen, ob in
den Zellüberständen MCP-1 vorhanden war, wurde es daher mit Hilfe eines ELISA
quantifiziert. Dabei zeigte sich, daß alle Zellen MCP-1 sezernierten, jedoch die
Sekretion auf Fibrinogen am größten war. Da weiterhin bekannt ist, daß das MCP-1
über einen Protein Kinase C (PKC)-abhängigen Mechanismus reguliert wird, wurde
der Einfluß der ECM auf die Induktion der PKC-Isoformen α, δ und ε untersucht.
Mit Verwendung des Western-Blot-Verfahrens konnte gezeigt werden, daß alle drei
Isoformen in EC vorkommen und daß PKC-δ in Zellen auf Fibrinogen signifikant
stärker nachweisbar war. Um einen Zusammenhang zwischen PKC und Induktion
von chemotaktischen Faktoren zu untersuchen, wurde der PKC-Inhibitor
Bisindolylmaleimide II eingesetzt. Es zeigte sich, daß zwar die MCP-1 Sekretion von
Zellen auf Gelatine und Fibrinogen signifikant reduziert werden konnte, aber die
PKC-Hemmung auf die Induktion von chemotaktischen Faktoren nur einen geringen
Einfluß hatte.
Die weitere Charakterisierung der chemotaktischen Faktoren in konditionierten
Medien von Endothelzellen auf Fibrinogen könnte zum besseren Verständnis der
Atherogenese beitragen.
