Refine
Document Type
- Article (2)
- Doctoral Thesis (1)
Has Fulltext
- yes (3)
Is part of the Bibliography
- no (3)
Keywords
- cytosolic renin (3) (remove)
Institute
Publisher
- MDPI (2)
In der vorliegenden Arbeit wurde die Bedeutung eines neu entdeckten Renintranskriptes für das Überleben kardialer Zellen nach Ischämie-relevanten Bedingungen wie der Glukosedepletion, Anoxie sowie Blockierung der Atmungskette mit Rotenon untersucht. Dabei zeigte sich durch Überexpression des zytosolischen Renins eine verbesserte Toleranz der H9c2-Zellen gegenüber den Stressfaktoren, da deren Überexpression sich protektiv auf den ATP-Gehalt und den Zelltod auswirkte. Seit der nach vorangegangenem Myokardinfarkt beobachteten selektiven Hochregulierung eines 1999 neuentdeckten alternativen Renintranskriptes, des Exon(1A-9)Renin-Transkriptes, vermutet man seine Funktion im Rahmen ischämischer Prozesse am Herzen. Das Exon(1A-9)Renin stellt dabei ein verkürztes Transkript dar, das ein nicht-sekretorisches, zytosolisches Protein kodiert. Weitergehende Untersuchungen in vitro weisen auf eine kardioprotektive Funktion des alternativen Renintranskriptes hin. Ferner belegen ex-vivo-Untersuchungen eine signifikant reduzierte Infarktgröße von Herzen transgener Exon(2 9)Renin-überexprimierten Ratten im Vergleich zu den Kontrolltieren. Die zentrale Hypothese der vorliegenden Arbeit war, dass die Hochregulation des alternativen Exon(1A 9)Renin-Transkriptes mit einer protektiven Funktion des entstehenden Renins assoziiert ist. So konnte zunächst molekularbiologisch eine 5 fach zur Basalbedingung erhöhte Expression des Exon(1A 9)Renin-Transkriptes unter Ischämie-relevanten Faktoren wie der 24-stündigen Hypoxie und Glukosedepletion nachgewiesen werden. Des Weiteren erwiesen die H9c2-Zellen durch Überexpression des zytosolischen Renins eine verbesserte Toleranz gegenüber Ischämie-relevanten Bedingungen, denn es zeigte sich eine Aufrechterhaltung des ATP-Gehaltes sowie eine Reduktion des Zellunterganges unter den Stressbedingungen. Dabei konnte vor allem der nekrotische Zelltod verhindert werden, der bekanntlich mit einer Entzündungsreaktion einhergeht und erhebliche Konsequenzen für das folgende Remodelling des Gewebes aufweist. Ferner konnte eine schützende Funktion des zytosolischen Renins im Rahmen des oxidativen Bursts detektiert werden, da ein Anstieg der zytosolisch lokalisierten ROS, der unter Glukosedepletion und Anoxie nachweisbar war, durch die Überexpression des Renins verhindert werden konnte. Die Arbeit weist nach, dass das zytosolische Renin im Gegensatz zum sekretorischen Renin bei Glukosemangel, Hypoxie und oxidativen Stress weiterreichende protektive Wirkungen hat, die möglicherweise zukünftig in der Therapie des Herzinfarktes und Herzinsuffienz ausgenutzt werden könnten.
The classical secretory renin-a is known to be involved in angiotensin generation, thereby regulating not only blood pressure, but also promoting oxidative stress as well as apoptotic and necrotic cell death. In contrast, another cytosolic renin isoform named renin-b has been described, exerting protective effects under ischemia-related conditions in H9c2 cardiomyoblasts. Using microarray-based transcriptome analyses, we aimed to identify the signaling pathways involved in mediating cardioprotection in H9c2 cells overexpressing renin-b. By transcriptome profiling, we identified increased gene expression of several genes encoding glycolytic enzymes and glucose transporters, while the transcript levels of TCA-cycle enzymes were decreased. Complementing data from metabolic analyses revealed enhanced glucose consumption and lactate accumulation due to renin-b overexpression. Renin-b overexpression further stimulated AKT/mTOR signaling, where numerous genes involved in this pathway showed altered transcript levels. For AKT, we also detected enhanced phosphorylation levels by means of Western blotting, suggesting an activation of this kinase. Moreover, analysis of the ROS levels identified an increase in ROS accumulation in renin-b-overexpressing cells. Altogether, our data demonstrate that renin-b overexpression induces the metabolic remodeling of H9c2 cells similar to that seen under oxygen deprivation. This metabolic phenotype exerting so-called aerobic glycolysis is also known as the Warburg effect.