Dokument: Einfluss der Hyaluronsäuresynthase 3 auf vaskuläre Pathologien wie Atheroskleroseentwicklung und Neointimabildung nach Gefäßverletzung
| Titel: | Einfluss der Hyaluronsäuresynthase 3 auf vaskuläre Pathologien wie Atheroskleroseentwicklung und Neointimabildung nach Gefäßverletzung | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=44173 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20171120-084209-5 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Kiene, Lena Sophia [Autor] | |||||||
| Dateien: |
| |||||||
| Beitragende: | Prof. Dr. Fischer, Jens Walter [Betreuer/Doktorvater] Prof. Dr. Breitkreutz, Jörg [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Hyaluronsäure, Extrazellulärmatrix, Atherosklerose | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Eine Hyperplasie der Intima verursacht nach Gefäßverletzungen und bei der Atherosklerose eine Verengung des Gefäßlumens. Umbauprozesse der arteriellen Extrazellulärmatrix (EZM) spielen dabei eine kritische Rolle, da sie zum einen direkt an der Volumenausdehnung der Neointima beteiligt sind und zum anderen die Zellfunktionen der glatten Gefäßmuskelzellen (VSMC) regulieren. Das Glykosaminoglykan Hyaluronsäure (HA) ist Bestandteil der EZM und begünstigt Zell-Migration und –Proliferation. HA wird von drei transmembranären Synthasen (HAS1, -2, -3) synthetisiert. Ziel dieser Arbeit war es zu untersuchen, wie sich eine HAS3‑spezifische Hemmung der HA‑Synthese auf die Neointimaausbildung nach Gefäßintervention und die Atheroskleroseentwicklung auswirkt.
Im Modell der Carotisligatur konnte eine Isoform-spezifische Funktion der HAS3 auf die Neointimahyperplasie gezeigt werden. Die Ausbildung einer Neointima war 28 Tage nach Ligatur in Has3-defizienten Mäusen (Has3-/-) im Vergleich zu Wildtyp-Kontrolltieren deutlich reduziert. Zelldichte, Apoptose und Proliferation waren in der Neointima unverändert, was für eine proportionale Abnahme von Zellzahl und EZM spricht. In Gefäßen Has3-defizienter Tiere war die Anreicherung von HA nach Ligatur reduziert, am deutlichsten ausgeprägt in der Media. Diese Beobachtungen deuten darauf hin, dass die reduzierte Neointimahyperplasie vor allem auf einer verminderten VSMC-Migration beruht. Die Analyse des Transkriptoms unterstützt diese Hypothese; in Has3‑defizienten Carotiden waren nach Ligatur verschiedene Signalwege, die mit VSMC‑Migration im Zusammenhang stehen, in geringerem Maße differentiell reguliert. In vitro Experimente mit humanen koronararteriellen VSMC bestätigen, dass die migratorische Antwort auf PDGF-BB HAS3‑abhängig ist. Die PDGF‑B‑Genexpression war in vivo und in vitro in Abwesenheit von HAS3 vermindert. Auch auf die Atheroskleroseentwicklung wirkt sich die Has3-Defizienz schützend aus, wie die reduzierte Plaquebelastung in der Aorta von Apolipoprotein E/Has3 doppeldefizienten Mäusen (ApoE-/-/Has3-/-) im Vergleich zu ApoE-/-‑Kontrollen zeigt. Im Aortenursprung waren die Läsionen fortgeschritten, die Läsionsgröße unterschied sich jedoch nicht zwischen den Genotypen. Die histologische Untersuchung der Plaquemorphologie zeigte einen Anstieg der Apoptoserate in Läsionen ApoE-/-/Has3-/--Mäusen, bei unveränderter Zelldichte, Proliferation, VSMC-Gehalt und Makrophagenzahl. Zusammenfassend deuten die Ergebnisse auf eine Rolle der HAS3 bei der Ausbildung vaskulärer Läsionen hin. Nach Carotisligatur vermittelt die HAS3-abhängige HA-Synthese die Aktivierung von VSMC durch verschiedene Signalwege und verstärkt die PDGF‑BB‑abhängige VSMC-Migration. Dies verstärkt in vivo die Neointimahyperplasie. Auch auf die Atherogenese hat die genetische Deletion der Has3 eine protektive Wirkung.Intimal thickening causes luminal narrowing after angioplastic surgery and during atherosclerosis. Remodeling of the arterial extracellular matrix (ECM) is critically involved in these pathologies because it directly contributes to neointimal volume expansion and regulates smooth muscle cell responses. The ECM component hyaluronan (HA) is thought to regulate cell migration and proliferation. HA is synthesized by three transmembrane HA-synthase isoenzymes (HAS1, -2, -3). Objective of the current study was to assess the effects of HAS3‑specific inhibition of HA‑synthesis on neointima formation after vascular injury and on atherogenesis. An isoform-specific-role for HAS3 in neointimal hyperplasia could be demonstrated in a model carotid artery ligation. Neointima formation was strongly attenuated 28 days after surgery in Has3-deficient mice (Has3-/-) compared to wildtype controls (WT). Neointimal cellular density, apoptosis and proliferation was not altered, indicating a proportional decrease in cell number and ECM. Strong accumulation of HA was observed in vessels in response to carotid ligation, whereas HA-content was reduced in Has3-deficient vessels compared to WT, most profoundly in the media. These findings suggest that blunted neointimal hyperplasia was mainly due to a reduced VSMC‑migration. This hypothesis was supported by transcriptome analysis. In Has3‑deficient mice a mitigated differential regulation of various signaling pathways related to VSMC‑migration was observed. In vitro experiments with human coronary VSMC confirmed that the migratory response to PDGF-BB is HAS3‑dependent. PDGF-B gene expression was diminished in absence of HAS3 both in vitro and in vivo. Likewise, a protective role of Has3‑deficiency in atherosclerotic lesion formation was observed in atherosclerosis-prone apolipoprotein E/Has3 double-deficient (ApoE-/-/Has3-/-) mice, indicated by a reduced aortic plaque burden compared to ApoE-/-‑controls. At the aortic root advanced lesions were observed, showing no differences in lesion size between genotypes. Histological analysis of plaque composition revealed an increase in apoptotic cells in ApoE-/-/Has3-doubledeficient lesions. No differences in cell density, VSMC content, and macrophage count could be observed. Collectively, these findings suggest a role for HAS3 in vascular lesion formation. After carotid artery ligation HAS3-dependent HA-synthesis mediates VSMC-activation through various signaling pathways and augments PDGF-BB-mediated VSMC-migration which results in enhanced neointimal hyperplasia in vivo. Further, deletion of Has3 was beneficial in atherogenesis. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Pharmakologie und Klinische Pharmakologie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 20.11.2017 | |||||||
| Dateien geändert am: | 20.11.2017 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 11.09.2017 | |||||||
| Datum der Promotion: | 06.11.2017 |
