Dokument: Zur Rolle und Bedeutung des Regulationsmusters der induzierbaren NO-Synthase (NOS 2) und der Arginase 1 nach proinflammatorischer Zytokinstimulation in humanen Leberzelllinien (HepG2, AKN) und in primären Rattenhepatozyten.

Titel:	Zur Rolle und Bedeutung des Regulationsmusters der induzierbaren NO-Synthase (NOS 2) und der Arginase 1 nach proinflammatorischer Zytokinstimulation in humanen Leberzelllinien (HepG2, AKN) und in primären Rattenhepatozyten.
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=3386
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20060510-001386-7
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Lerzynski, Guido [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 1,18 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Kolb-Bachofen, Victoria [Gutachter] Prof. Dr. Suschek, Christoph V. [Gutachter] Prof. Dr. med. Bruch-Gerharz, Daniela [Gutachter]
Stichwörter:	iNOS, NOS 2, Leber, Arginase 1, NO, Stickstoffmonoxid, Entzündung, RatteiNOS, liver, arginase 1, nitric oxide, inflammation, rat
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibung:	Die Regulation der Stickstoffmonoxid (NO) Synthase durch die induzierbare NOS 2 (iNOS) spielt eine entscheidende pathophysiologische Rolle. Da sowohl die NOS 2 als auch die Arginase 1 dasselbe Substrat, L-Arginin, benötigen, wird eine gegenseitige Regulation der Enzym-aktivitäten für verschiedene Zelltypen beschrieben, in denen die Arginase 1 induzierbar ist. In Hepatozyten sind die Arginase 1 sowie die kationischen Aminosäuretransporter (y+, CAT), die die L-Arginin-Aufnahme aus dem Extrazellulärraum vermitteln, konstitutiv exprimiert, und stellen einen Teil des vollständigen Harnstoffzyklus dar. Der Einfluss auf die NO-Produktion nach Zytokin-Aktivierung ist noch umstritten. In der vorliegenden Arbeit sollte diese Frage an primären Rattenhepatozyten und den humanen Leberepithel-Linien HepG2- und AKN-Zellen untersucht werden, wobei sich herausstellte, dass die humanen Zelllinien ungeeignet waren, da in HepG2 keine NO-Synthese und in AKN keine Arginase 1 Expression nachweisbar war. Frisch isolierte Rattenhepatozyten wurden für 24h in Anwesenheit verschiedener L-Arginin-Konzentrationen mit und ohne Zytokinaktivierung kultiviert. Die Akkumulation von Nitrit und Harnstoff im Kulturüberstand wurde als Äquivalent der Enzym-Aktivität gemessen und die Expression der beiden Enzyme mit PCR und Western Blot überprüft. Die Versuche unter Verwendung verschiedener Inhibitoren ergaben vier wesentliche Ergebnisse: 1. Die Aktivität der NOS 2 ist überraschenderweise abhängig von der exogenen L-Arginin-Konzentration und auch bei der supraphysiologischen Konzentration von 1mM noch nicht gesättigt. Dies ist wohl Leber-spezifisch, da z.B. in Endothelzellen aus den gleichen Tieren eine solche Abhängigkeit nicht beobachtet werden konnte. Dieser Befund weist auf eine Benutzung des Harnstoffzyklus-mediierten L-Arginins hin, da dort eine solche L-Arginin-Abhängigkeit bekannt ist. 2. Unter physiologischen L-Arginin-Konzentrationen wird die NOS 2 Aktivität nicht verändert durch eine Inhibition der Arginase-Aktivität. Offensichtlich reicht der L-Arginin-Import zusammen mit der gesteigerten L-Arginin-Verfügbarkeit für eine gleich bleibende NOS 2 Aktivität aus. 3. Unter physiologischen Arginin-Konzentrationen wird die NOS 2 Aktivität durch kompetitive Hemmung des L-Arginin-Importes nicht verändert, obwohl die Arginase-Aktivität signifikant abnimmt. 4. Zugabe von L-Ornithin, dem Produkt der Arginase 1, bedingt eine Produkt-mediierte Hemmung der Arginase Aktivität und führt zu einer überraschenden supramaximalen Aktivität der NOS 2 und völliger Unabhängigkeit von der exogenen Arginin-Konzentration. Dieses letzte Ergebnis zeigt einerseits, dass die NOS 2 tatsächlich L-Arginin aus dem Harnstoffzyklus für die NO-Synthese verwenden kann und weist andererseits darauf hin, dass die NOS 2 Aktivität unter physiologischen Bedingungen nicht maximal ist. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen auch auf, dass Untersuchungen zum L-Arginin-Stoffwechsel aus der Zellkultur nicht ohne weiteres verwendbar sind, da alle konventionellen Medien einen extrem supra-physiologischen L-Arginin-Spiegel aufweisen, der um den Faktor 5 bis 10 über den physiolgischen Konzentrationen im Extrazellulärraum liegt.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	10.05.2006
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	19.05.2006
Datum der Promotion:	19.05.2006