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Der epitheliale Natriumkanal ist an einer Vielzahl von physiologischen Prozessen beteiligt. In den Sammelrohrepithelzellen der Niere trĂ€gt er im Wesentlichen zur Na+- und Wasserreabsorption bei. In den glatten GefĂ€Ămuskelzellen kann er als Mechanosensor die mechanischen GefĂ€Ăwandeigenschaften beeinflussen. Die Expression und AktivitĂ€t des ENaC werden durch das Mineralokortikoid Aldosteron moduliert. Eine Blockade der ENaC-FunktionalitĂ€t ist ĂŒber das Diuretikum Amilorid möglich. Inwieweit der ENaC zur Entwicklung renovaskulĂ€rer VerĂ€nderungen als Bestandteil der Pa-thogenese einer vom Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS)-abhĂ€ngigen Hypertonieform beitrĂ€gt, ist Gegenstand dieser Arbeit. Mit Hilfe von in vitro- und in vivo-Experimenten an proximalen WiderstandsgefĂ€Ăen haben wir die Funktion proximaler WiderstandsgefĂ€Ăe nach der Induktion einer experimentellen arteriellen Hypertonie untersucht. Dazu verwendeten wir ein transgeninduziertes Rattenmo-dell (Cyp1a1ren-2), das sich durch ein ĂŒberaktives RAAS auszeichnet. Die Untersuchungen ergaben, dass sich die Compliance der Widerstandsarterien von trans-geninduzierten Ratten zu denen der normotensiven Kontrollen bzw. von Amilorid-behandelten transgenen Tieren nicht signifikant unterscheidet. Auch im Hinblick auf die α1-adrenerge Vasokonstriktion mit dem Rezeptoragonisten Phenylephrin ergaben sich in vitro und in vivo Ă€hnliche GefĂ€Ăantworten zwischen den vergleichenden Gruppen. Im Rahmen der Acetylcholin-induzierten, endothelabhĂ€ngigen Vasodilatation sahen wir bei Cyp1a1ren-2-Ratten nach Transgeninduktion und auch unter Amilorid-Einfluss keine signifikanten VerĂ€nderungen der GefĂ€Ăeigenschaften. Im Gegensatz dazu lieĂ sich eine Desensibilisierung auf Angiotensin II und ein reduzierter GefĂ€Ăwiderstand nach Transgeninduktion im Vergleich zur Kontrolle bzw. zu transgeninduzierten Cyp1a1ren-2-Tieren nach Amilorid-Gabe abbilden. Durch die Behandlung mit dem ENaC-Inhibitor Amilorid konnte bei transgeninduzierten Ratten der Blutdruck effizient gesenkt werden. Hierbei scheint die gesteigerte Elektrolytausscheidung ĂŒber das renale Sammelrohr der entscheidene Faktor zu sein. Zusammengefasst zeigen unsere Ergebnisse, dass nicht ENaC-abhĂ€ngige VerĂ€nderungen der Funktion von WiderstandsgefĂ€Ăen, sondern ENaC-abhĂ€ngige Prozesse der renalen Natrium-Reabsorption an der Entwicklung einer arteriellen Hypertonie bei hypertensiven Cyp1a1ren-2-transgenen Ratten beteiligt sind.
Die chronische arterielle Hypertonie erhöht das Risiko fĂŒr kardiovaskulĂ€re Komplikationen wie Schlaganfall und Myokardinfarkt. In der Pathophysiologie dieser Komplikationen spielen Thrombozyten eine wesentliche Rolle. Hierbei gehen die meisten Experten derzeit davon aus, dass Thrombozyten mit den durch die Hypertonie geschĂ€digten GefĂ€ĂwĂ€nden reagieren. Ziel unserer Untersuchungen war es, zu untersuchen, ob durch die Hypertonie auch VerĂ€nderungen in Thrombozyten entstehen. Thrombozyten zirkulieren im Kreislauf in engem Kontakt mit der GefĂ€Ăwand und reagieren sensibel auf hohe ScherkrĂ€fte und aktivierte Endothelzellen. Jede Aktivierung, auch in reversiblen FrĂŒhstadien fĂŒhrt dabei zu VerĂ€nderungen in der Proteinzusammensetzung der Thrombozyten, dem Proteom. Da sie keinen Kern haben, ist die Proteinneosynthese in Thrombozyten stark limitiert. So âspeichernâ Thrombozyten Informationen ĂŒber ihre Aktivierungshistorie wĂ€hrend ihrer zehntĂ€gigen Ăberlebenszeit, da die verĂ€nderten Proteine nicht, oder nur sehr eingeschrĂ€nkt durch neu synthetisierte Proteine ersetzt werden. Proteomics bietet einen Ansatz, ĂŒber tausend Proteine gleichzeitig zu untersuchen. Mittels zweidimensionaler, differentieller in Gel Elektrophorese (2D-DIGE) kann dabei ein sensibler quantitativer Vergleich zweier Proben erfolgen. Die komplexe Methodik erfordert jedoch eine hochgradige Standardisierung der Versuchsgruppen. In diesem Projekt wurde daher ein Tiermodell verwendet, um die ca. 1000, mittels 2D-PAGE dargestellten Proteinspots des Thrombozytenzytosols auf hypertoniebedingte VerĂ€nderungen zu untersuchen. Dabei wurden zwei unterschiedliche Rattenmodelle der Hypertonie eingesetzt um die Aussagekraft zu erhöhen. Nach 14tĂ€giger Hypertoniephase wurden 45 Proteinspots detektiert, deren IntensitĂ€t in beiden Rattenmodellen signifikant verĂ€ndert war. Die Identifikation dieser Spots mittels Massenspektrometrie zeigte neben spezifischen Thrombozytenproteinen v.a. Zytoskelett- und Zytoskelett -assoziierte Proteine. Wurde an die 14tĂ€gige Hypertoniephase eine 10tĂ€gige Erholungsphase angeschlossen, waren diese VerĂ€nderungen nicht mehr nachweisbar. Ăberraschenderweise waren die beobachteten VerĂ€nderungen unterdrĂŒckbar durch mehrmalige Blutentnahme vor- und wĂ€hrend der Hypertoniephase. Dabei wurden 8 Tage vor-, sowie zweimal wĂ€hrend der Hypertoniephase (Tage 3 und 10) 3 ml Blut entnommen. Die daraufhin durchgefĂŒhrte Untersuchung auf VerĂ€nderungen des Thrombozytenproteoms durch Blutentnahmen an normotensiven Tieren zeigte ein Muster an VerĂ€nderungen, dass dem unter Hypertonie beobachteten entgegengesetzt war. Eine denkbare Ursache fĂŒr diese Beobachtung ist, dass die Thrombozytopoese durch die mehrmaligen Blutverluste gesteigert wurde. Die so vermehrt ausgeschĂŒtteten âjungenâ Thrombozyten zeigen ein inverses Proteommuster, gegenĂŒber den durch Hypertonie gestressten Thrombozyten. Um dieser Hypothese nachzugehen wurden Ratten mit dem Thrombopoetinrezeptoragonisten Romiplostim behandelt. Das Thrombozytenproteom von Ratten nach Stimulation der Thrombozytopoese Ă€hnelt dem von Ratten nach mehrmaligen Blutentnahmen. Dies unterstĂŒtzt unsere Hypothese, dass die durch Blutentnahmen bedingten ProteomverĂ€nderungen auf eine gesteigerte Thormobzytopoese zurĂŒckzufĂŒhren sind und damit auf das gesteigerte Vorkommen junger Thrombozyten im Blutkreislauf. VerĂ€nderungen des Thrombozytenproteoms, die in beiden Tiermodellen unter Hypertonie auftraten, können mit groĂer Sicherheit auf die Hypertonie zurĂŒckgefĂŒhrt werden. Zu beachten ist allerdings, dass beide Modelle auf einer Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron Systems (RAAS) basieren. Es kann also nicht differenziert werden, ob die VerĂ€nderungen durch die Hypertonie selbst oder durch das aktivierte RAAS verursacht wurden. Die Tiermodelle spiegeln somit nur eine Subgruppe der Hypertoniepatienten wider. Wir haben mit diesen Experimenten Thrombozyten-Proteine identifiziert, die sich durch einen erhöhten Blutdruck verĂ€ndern. Diese Proteine sind daher potentielle Kandidaten fĂŒr Biomarker, die eine Aussage ĂŒber den Blutdruckverlauf der zurĂŒckliegenden Tage ermöglichen. Solch ein Marker, Ă€hnlich dem HbA1c beim Diabetes mellitus, könnte die Hypertoniediagnostik erheblich erleichtern. FĂŒr die in dieser tierexperimentellen Studie identifizierten Proteine finden sich analoge Proteine in menschlichen Thrombozyten. Deren VerĂ€nderung durch Bluthochdruck sollte in Fall/Kontroll-Studien am Menschen untersucht werden. In ErgĂ€nzung zum im Journal of Hypertension veröffentlichten Artikel wird in der vorliegenden deutschen Zusammenfassung detaillierter auf die Methoden eingegangen. DarĂŒber hinaus werden zusĂ€tzliche Aspekte in der Diskussion angesprochen.