Dokument: Faktor Xa-induzierte zelluläre Wirkungen durch Regulation des PAR-2-Rezeptors in humanen glatten Gefäßmuskelzellen

Titel:	Faktor Xa-induzierte zelluläre Wirkungen durch Regulation des PAR-2-Rezeptors in humanen glatten Gefäßmuskelzellen
Weiterer Titel:	Factor Xa-induced cellular effects through regulation of the PAR-2 receptor in human smooth muscle cells
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=17154
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20110131-104057-0
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Jobi, Klaus [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,30 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 28.01.2011 / geändert 28.01.2011
Beitragende:	Prof. Dr. Schrör, Karsten [Betreuer/Doktorvater] Prof. Dr. Proksch, Peter [Gutachter]
Stichwörter:	Protease-aktivierter Rezeptor (PAR), aktivierter Faktor X (FXa), HuR (human antigen R), NF-κB, glatte Gefäßmuskelzellen
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Aktivierter Faktor X (FXa) induziert unabhängig von Thrombin die Proliferation, Synthese der extrazellulären Matrix und Expression von inflammatorischen Genen in glatten Gefäßmuskelzellen (SMC). Diese zellulären Effekte werden über Protease-aktivierte Rezeptoren (PAR)-1 und PAR-2 vermittelt, wobei PAR-2, im Gegensatz zu PAR-1, nicht durch Thrombin aktiviert wird. PAR-2 zeigt nach Gefäßverletzung und bei Atherosklerose eine erhöhte Expression. Erstmals konnte gezeigt werden, dass die PAR-2-Expression durch FXa in SMC induziert wird und dass dies mit einer verstärkten Induktion von Interleukin-6 sowie der SMC-Proliferation bei PAR-2-Aktivierung einhergeht. Der induktive FXa-Effekt bleibt auch in Gegenwart des direkten Thrombininhibitors Argatroban erhalten und wird über PAR-2 vermittelt, während PAR-1 hierbei keine Bedeutung hat. Die FXa-induzierte PAR-2-Expression ist z.T. auf Aktivierung von NF-κB und dessen Bindung im PAR-2-Promotor zurückzuführen. Im PAR-1-Promotor sind keine NF-κB-Bindungsstellen vorhanden, was die selektive Wirkung von FXa auf die PAR-2-Expression erklären könnte. Ebenfalls führt FXa zur Stabilisierung von PAR-2-, jedoch nicht von PAR-1-mRNA. Dies wird über Aktivierung des mRNA-stabilisierenden human antigen R (HuR)-Proteins und dessen verstärkter Bindung an PAR-2-mRNA vermittelt. Dementsprechend wird die FXa-induzierte PAR-2-Expression durch Transfektion von SMC mit HuR-siRNA vollständig aufgehoben. Sowohl NF-κB, als auch HuR werden infolge von oxidativem Stress aktiviert, was wiederum eng mit Thrombose, Atherosklerose, intimaler Hyperplasie und einer veränderten vaskulären Genexpression verknüpft ist. Die NADPH-Oxidase ist die wichtigste Quelle für reaktive Sauerstoffradikale (reactive oxygen species, ROS) in der Gefäßwand. Es konnte gezeigt werden, dass FXa die Aktivität der NADPH-Oxidase und Expression der katalytischen NOX-1-Untereinheit induziert, und dass NOX-1-siRNA die FXa-induzierte PAR-2-Expression vollständig aufhebt. Zudem steigert exogenes H2O2, ähnlich wie FXa, die PAR-2-Expression und verstärkt dessen proliferative Wirkung in SMC. Die induktive Wirkung von FXa auf PAR-2 wird durch das H2O2-spaltende Enzym Katalase verhindert. Insgesamt konnte gezeigt werden, dass die durch FXa hervorgerufene Regulation von PAR-2 durch Aktivierung der NADPH-Oxidase, NF-κB und HuR vermittelt wird. Es könnte somit ein durch FXa spezifisch induzierter Signalweg vorliegen, der infolge der Aktivierung und verstärkten Hochregulation von PAR-2 zu proliferierenden Gefäßwandveränderungen beiträgt. Activated factor X (FXa) induces proliferation, synthesis of extracellular matrix and expression of inflammatory genes in smooth muscle cells (SMC) independently of thrombin. Such actions are attributed to the protease-activated receptors (PAR)-1 and PAR-2, whereas PAR-2 unlike PAR-1 is not activated by thrombin. PAR-2 expression increases markedly in settings of vascular injury and atherosclerosis. This study shows for the first time that FXa induces PAR-2 expression in SMC and thereby enhances induction of interleukin-6 and DNA synthesis in response to PAR-2-activation. The stimulatory action of FXa is retained in the presence of the direct thrombin-inhibitor argatroban and is mediated through activation of PAR-2, whereas PAR-1 has no role in this regard. The regulatory action of Fxa on PAR-2 expression requires the activation of NF-κB and its binding to the PAR-2 promotor. There are no NF-κB binding sites in the promoter of PAR-1, which could explain the selective action of FXa on PAR-2 expression. In addition FXa slows the degradation of PAR-2 mRNA while decay of PAR-1 mRNA is not affected. This is attributed to activation of the mRNA stabilising protein human antigen R (HuR) and its enhanced binding to PAR-2 mRNA. Accordingly, siRNA against HuR completely abolishes the stimulatory effect of FXa on mRNA expression of PAR-2. Both NF-κB as well as HuR are activated in response to oxidative stress in numerous cell types. Oxidative stress is closely connected with thrombosis, atherosclerosis, intimal hyperplasia and altered vascular gene expression. NADPH oxidase is the most important source of reactive oxygen species (ROS) in the vascular wall. FXa is shown here to induce activity of NADPH oxidase in SMC and to increase expression of the catalytic subunit NOX-1. Accordingly PAR-2 induction by FXa is completely abolished by NOX-1 siRNA. Moreover H2O2, similar to FXa, increases PAR-2 expression and enhances the mitogenic action of the receptor. The inductive effect of FXa on PAR-2 expression is abolished by the H2O2-disrupting enzyme catalase. In all, these findings show that regulation of PAR-2 by FXa is mediated through activation of NADPH oxidase, NF-κB and HuR. Thus sustained exposure of SMC to FXa is likely to induce a specific signalling pathway leading to augmented PAR-2 expression and activity relevant for the pathologic effects at SMC.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät
Dokument erstellt am:	31.01.2011
Dateien geändert am:	31.01.2011
Promotionsantrag am:	30.08.2010
Datum der Promotion:	19.11.2010