Dokument: Diätetisches Nitrat verbessert die Regeneration nach Ischämie im murinen Hinterlaufmodell über Modulation des mTOR-Signalweges

Titel:	Diätetisches Nitrat verbessert die Regeneration nach Ischämie im murinen Hinterlaufmodell über Modulation des mTOR-Signalweges
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=32693
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20141120-110221-2
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Schicho, Andreas [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 1,96 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 14.11.2014 / geändert 14.11.2014
Beitragende:	Prof. Dr. Rassaf, Tienush [Gutachter] Prof. Dr. Wesselborg, Sebastian [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibung:	Nitrit und Nitrat sind bioaktivierbare Quellen für den Stickstoffmonoxid-(NO)-Stoffwechsel. NO kann bei Minderperfusion protektiv wirken und hat direkten Einfluss auf die Regulation des Zellzyklus, in welchem Serin/Threonine-Protein Kinase mammalian target of rapamycin (mTOR) eine zentrale Rolle spielt. Ob diätetisch supplementiertes Nitrat bei einer Hinterlaufischämie via Nitrit und NO die Geweberegeneration unterstützt, ist bislang unklar. Dabei ist für die Regeneration die Proliferation von Myoblasten notwendig, welche von mTOR reguliert wird. Welchen Einfluss Nitrit und NO auf dieses Schlüsselenzym haben ist bisher nicht bekannt. Naval medical research institute (NMRI)-Wildtyp Mäuse erhielten über 14 Tage entweder mit Natriumnitrat (1 g/L) oder Natriumchlorid (Kontrolle) supplementiertes Trinkwasser. An Tag 7 wurde linksseitig die A. femoralis mittels operativer Exzision entfernt um eine Ischämie zu erzeugen. Die Perfusion wurde eine Woche nach Operation durch Laser-Doppler gemessen, die Apoptose primärer, isolierter Myoblasten mittels TUNEL-Färbung sichtbar gemacht. Nitrat, Nitrit sowie S-Nitrosothiole wurden im Plasma durch reduktive Gas-Phasen-Chemilumineszenzdetektion (CLD) und Hochdruckflüssigkeits-chromatographie (HPLC) bestimmt. In einem ergänzenden in vitro Ansatz wurde die Nitrit- und NO-Wirkung auf kultivierte C2C12-Myoblasten untersucht. Hierbei wurden der NO-Fänger cPTIO (2-(4-Carboxyphenyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide) und der sGC-Hemmer ODQ (1H-[1,2,4]oxadiazolo[4,3-a]quinoxalin-1-one) eingesetzt, die intrazelluläre cGMP-Konzentration bestimmt und die mTOR-Aktivität nach Nitrit- und NO-Behandlung kolorimetrisch gemessen. Die Perfusion des ischämischen Hinterlaufes war unter Supplementierung von Nitrat eine Woche nach Operation gegenüber der Kontrolle verbessert (73±4% vs. 59±4%, p < 0,05) und die Apoptose der Myoblasten im Hinterlaufgewebe verringert (67±16% vs. 198±19%, p < 0,001 ). Nitrat (451±75 µM vs. 39,67±16,88 µM), Nitrit (5,77±1,73 µM vs. 0,46±0,06 µM) und S-Nitrosothiole (349±98 nM vs. 9±2 nM) im Plasma waren durch diätetische Nitratsupplementierung gegenüber der Kontrolle erhöht (p < 0,05). In dem in vitro Ansatz der Myoblasten-Zellkultur zeigte sich ein dosisabhängiger Effekt von Nitrit auf die Proliferation (114±2% vs. 100±3% Wachstum/24 h, p < 0,005). Abfangen des freien NO durch cPTIO und Unterbrechung der NO-Signaltransduktion mittels sGC-Blockade beeinflußten die Wirkung von Nitrit nicht. Auch der intrazelluläre cGMP-Gehalt stieg nach Nitritbehandlung nicht an. Dies deutet auf eine NO-unabhängige Wirkung von Nitrit hin. Als Signalweg ist dabei eine direkte Wirkung von Nitrit auf mTOR möglich. Denn nicht nur NO, sondern auch Nitrit selbst erhöhte in vitro die Phosphorylierungs-Aktivität von mTOR (Nitrit 1,02±0,01, NO 1,02±0,03, Kontrolle 0,74±0,03; p < 0,001). In einem in vivo Modell der Maus unterstützte diätetisches Nitrat die Gewebe- und Perfusionsregeneration nach induzierter Hinterlaufischämie. Die beobachteten anti-apoptotischen Effekte in vivo konnten außer durch direkte NO-Wirkung auch durch eine NO-unabhängige Wirkung von Nitrit in vitro erklärt werden. Hierbei zeigte sich ein direkter Einfluss sowohl von NO als auch Nitrit auf die Aktivität des zentralen mTOR-Signalweges.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	20.11.2014
Dateien geändert am:	20.11.2014
Promotionsantrag am:	15.07.2014
Datum der Promotion:	10.11.2014