10.6094/UNIFR/10918
Keller, Constanze
Charakterisierung des proangiogenetischen Effekts von MnTBAP
Universität Freiburg
2016
610
Klinik für Kardiologie und Angiologie I
Department of Cardiology and Angiology I
ger
10.6094/UNIFR/10918
Hintergrund: Angiogenese ist definiert als das Aussprossen neuer Kapillaren aus bereits bestehenden Kapillaren. Es handelt sich um einen komplexen Prozess, der sich aus Endothelzellproliferation, Endothelzellmigration und der Bildung neuer Gefäßausläufer zusammensetzt. Bisherige Daten beschreiben eine vermehrte Expression der Mangan-Superoxid-Dismutase (MnSOD) in Endothelzellen und deuten auf eine wichtige Rolle der MnSOD bei kardiovaskulären Erkrankungen hin. Da Mn(III)tetrakis(4-benzoic acid) porphyrin (MnTBAP) ein zellpermeables Mimetikum der MnSOD ist, kann MnTBAP die Funktion der MnSOD in verschiedenen Geweben imitieren. Die Wirkung MnTBAPs auf Endothelzellen ist jedoch noch unklar.
Methoden: Zur Untersuchung der proangiogenetischen Eigenschaften in vitro wurden humane umbilikale venöse Endothelzellen (HUVECs) für die Durchführung von Westernblot-Untersuchungen und des Matrigel Tubeformation Assays genutzt. Für die in vivo Versuche wurden C57BL/6 Mäuse mit PBS bzw. MnTBAP (5mg/kg KG) i.p. behandelt und dessen Wirkung im Matrigel Plug und Hindlimb Ischemia Modell untersucht. Serielle Messungen der Reperfusion nach Ligatur erfolgten mittels Laserdoppler. Muskelpräparate aus den in vivo Versuchen wurden molekularbiologisch und histologisch aufgearbeitet.
Ergebnisse: Die molekularen Untersuchungen zeigten, dass MnTBAP über einen Mfn1-abhängigen
Signalweg zur Aktivierung der proangiogenetischen Akt/eNOS Kaskade führt. Dieser Effekt spiegelte sich im Matrigel Tubeformation und im Matrigel Plug Assay durch eine verstärkte Kapillarneubildung wider. Nach unilateraler Ligatur der Femoralarterie zeigen Muskelproben der MnTBAP-behandelten Mäuse erhöhte Expressionslevel von Ang2, Tie2 und VEGF. Dennoch wiesen mit MnTBAP-behandelte Mäuse keine signifikant verstärkte Revaskularisierung nach zehn Tagen auf.
Zusammenfassung: Diese Daten zeigen eine proangiogenetische Wirkung des Superoxid-Dismutase-Mimetikums MnTBAP in vitro und in vivo. Der Effekt wird über die mitochondriale GTPase Mfn1 und die Akt/eNOS-Kaskade vermittelt. Eine proarteriogenetische Wirkung im Ligaturmodell konnte jedoch nicht für MnTBAP nachgewiesen werden.