Dokument: Study on the role of hyaluronan synthase 3 in the pathogenesis of atherosclerosis

Titel:	Study on the role of hyaluronan synthase 3 in the pathogenesis of atherosclerosis
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=43033
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20170814-100616-6
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Homann, Susanne [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 6,93 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 02.08.2017 / geändert 02.08.2017
Beitragende:	Prof. Dr. Fischer, Jens Walter [Betreuer/Doktorvater] Prof. Dr. Rüther, Ulrich [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Herzkreislauferkrankungen sind die häufigste Todesursache weltweit. Die Atherosklerose liegt den ischämischen Herzkreislauferkrankungen allen voran dem Myokardinfarkt zugrunde. Als chronisch-entzündliche Erkrankung sind diverse Immunzellen an der Entwicklung und Progression der atherosklerotischen Läsionen wesentlich beteiligt. Abgesehen von zellulären Bestandteilen finden sich jedoch auch sezernierte Moleküle und Bestandteile der extrazellulären Matrix in Plaques, welche die Entwicklung der Läsionen beeinflussen. Hyaluronsäure (HA), ein lineares Polysaccharid, wurde sowohl in humanen als auch murinen Läsionen detektiert. An der Synthese von HA sind drei HA-Synthase-Isoenzyme (HAS1, HAS2, HAS3) beteiligt. Im Mausmodell konnte gezeigt werden, dass insbesondere die Has3 in der frühen Entstehung atherosklerotischer Läsionen von ApoE-/--Mäusen exprimiert wird und mit der frühen Makrophageninfiltration einhergeht. Deshalb sollte in dieser Arbeit die Rolle der Has3 in der Entwicklung atherosklerotischer Läsionen im Mausmodell untersucht werden. Männliche ApoE / /Has3-/--Mäuse und ApoE-/--Kontrollmäuse wurden dazu für 4, 7 und 15 Wochen mit einer fett- und cholesterinreiche Diät (WD) gefüttert. Nach 15 Wochen der WD-Fütterung wies die Aorta von ApoE / /Has3-/--Mäusen signifikant weniger lipideingelagerte atherosklerotische Läsionen auf. Um die zugrunde liegenden Mechanismen zu erforschen, wurden Läsionen in einem früheren Entwicklungsstadium untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass in frühen Plaques der Aorta weniger Makrophagen bei ApoE / /Has3-/--Mäusen akkumulierten als in den Kontrolltieren. Mittels durchflusszytometrischer Messungen wurden zudem auch Immunzellen im Blut untersucht. Während die Zahl der Monozyten, B- und T-Lymphozyten nicht verändert war, fanden sich in ApoE / /Has3-/--Mäusen weniger T-Helfer (Th) 1 Zellen, sowie weniger CD8a+ Effektor-T-Zellen. Zudem zeigten sich Veränderungen im Zytokin-Profil in Has3-defizienten Mäusen. So konnte signifikant weniger IL-12 in der Zirkulation der ApoE / /Has3-/--Mäuse nachgewiesen werden. IL-12 spielt eine zentrale Rolle in der CD4+-T-Zell-Differenzierung zum Th1-Zelltypen. Da sowohl T-Zellen als auch dendritische Zellen HAS3 exprimieren, sollte in in vitro Experimenten untersucht werden, welche Rolle HAS3 in der T-Zell-Aktivierung spielt. Bisher konnte jedoch kein direkter Zusammenhang zwischen Has3-Expression in T-Zellen und/oder dendritischen Zellen und der T-Zell-Aktivierung festgestellt werden. Obwohl die in vitro Daten bisher die Veränderungen der T-Zellen in vivo nicht erklären können, deuten die erhobenen Daten darauf hin, dass die Veränderungen der T-Zell-Subtypen durch Has3-Defizienz einen wesentlichen Beitrag zur Verringerung der Makrophagen-vermittelten Inflammation und damit der Progression atherosklerotischer Läsionen leisten. Cardiovascular diseases are the leading causes of death in the world. The cause of most of the cardiovascular morbidity and mortality is atherosclerosis, which leads to narrowing up to the complete occlusion of the vessel lumen. As chronic inflammatory disease, immune cells are a major contributor to the development and progression of atherosclerosis. Besides cellular components also secreted molecules and molecules of the extracellular matrix (ECM) have been shown to be involved in atheroprogression. Hyaluronan (HA), an unbranched polysaccharide, is found in both human and murine atherosclerotic lesions and is thought to affect the development of atherosclerotic lesions. HA synthesis is mediated by three HA synthase isoenzymes (HAS1, HAS2, HAS3). Especially Has3 expression was found to be increased in early lesion formation in mice and coincided with early macrophage infiltration. Therefore, the aim of the present study was to investigate the role of Has3 in a murine model of atherosclerosis. For this purpose, male ApoE-/-/Has3-/- and ApoE-/- control mice were fed a fat- and cholesterol-rich western-type diet (WD) for 4, 7, or 15 weeks, respectively. After 15 weeks of feeding mice with WD, ORO staining of en face prepared aortas revealed significantly reduced atherosclerotic plaque burden of ApoE-/-/Has3-/- compared to ApoE /- mice. In early atherosclerotic lesions, it was shown that less macrophages accumulated in the aortic wall of ApoE-/-/Has3-/- mice. Analyses of circulating immune cells using flow cytometry did not show alterations in total number of monocytes, B cells, and T lymphocytes. However, circulating T helper (Th) 1 cells as well as effector CD8a+ T cells were decreased in ApoE-/-/Has3-/- mice. Analyses of circulating cytokines revealed that IL-12, which plays a key role in mediating CD4+ T cell differentiation into the Th1 cell subset, were significantly reduced in Has3-deficient mice compared to control mice. As both T lymphocytes and dendritic cells express HAS3, in vitro experiments were performed to assess the impact of Has3 on T cell activation and thereby gain further information on the role of HA in T cell responses. However, so far no direct function of Has3 could be attributed to T cell activation in vitro. Although the mechanism remains unexplained, the results obtained in vivo suggest that reduced Th1 cell numbers and macrophage infiltration might mediate atheroprotection in Has3-deficient mice.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Pharmakologie und Klinische Pharmakologie
Dokument erstellt am:	14.08.2017
Dateien geändert am:	14.08.2017
Promotionsantrag am:	12.04.2017
Datum der Promotion:	08.06.2017