Publikationsserver der Universitätsbibliothek Marburg

Titel:Die physiologische Funktion von TRPC6 in Endothelzellen und glatten Muskelzellen der Lunge
Autor:Kalwa, Hermann
Weitere Beteiligte: Dietrich, Alexander (Prof. Dr.)
Veröffentlicht:2009
URI:https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2009/0514
DOI: https://doi.org/10.17192/z2009.0514
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2009-05147
DDC:610 Medizin, Gesundheit
Titel(trans.):The physiological function of TRPC6 in endothelial and smooth muscle cells of the lung
Publikationsdatum:2009-10-08
Lizenz:https://rightsstatements.org/vocab/InC-NC/1.0/

Dokument

Schlagwörter:
Transient receptor potential, Glatte Muskulatur, Endothel, Endothelium, Fura, TRPC6, Hypertonie

Zusammenfassung:
Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die molekularen Mechanismen der hypoxischen pulmonalen Vasokonstriktion in präkapillären pulmonalen arteriellen glatten Muskelzellen (PASMC) sowie des Ischämie-Reperfusionsschadens in den Endothelzellen (LEC) der Säugerlunge zu untersuchen. Da beide fundamentale Mechanismen in TRPC6-defizienten Mäusen nicht mehr auftreten, mussten ihnen eine TRPC6-Aktivierung zugrunde liegen. Zur Aufklärung der Mechanismen auf zellulärer Ebene wurden zuerst PASMC und LEC isoliert und durch Bindung charakteristischer Antikörper identifiziert. Die Identifikation von Signalkomponenten in beiden Zelltypen gelang außerdem durch die Messung der Erhöhung der intrazellulären Ca2+-Konzentration nach Perfusion eines hypoxischen Puffers. Durch Applikation spezifischer pharmakologischer Inhibitoren und Indikatoren gelang es schließlich, Hinweise zum Ablauf der Signaltransduktionskaskaden zu sammeln. In PASMC wird während des sogenannten „priming“ durch eine geringe Rezeptoraktivierung eine basale Konzentration an Diacylglycerin, dem physiologischen Aktivator von TRPC6, gebildet, die jedoch durch die Aktivität von DAG-abbauenden DAG-Kinasen so reduziert wird, dass eine TRPC6-Aktivierung nicht möglich ist. Nach Applikation von Hypoxie führt eine postulierte Erhöhung der reaktiven Sauerstoffradikale in der Zelle jedoch zu einer Inhibition von DAG-Kinasen, zur DAG-Akkumulation und zur TRPC6-Aktivierung. In PASMC werden durch den folgenden Na+-Einstrom spannungsabhängige Ca2+-Kanäle vom L-Typ aktiviert, die den eigentlichen Ca2+-Einstrom zur Zellkontraktion einleiten. In LEC konnte eine ähnliche Signaltransduktionskaskade identifiziert werden, auch wenn hier die Notwendigkeit eines „primings“ nicht geklärt werden konnte und der Ca2+-Einstrom durch TRPC6-Kanäle verläuft, da keine spannungsabhängigen Calciumkanäle vom L-Typ exprimiert werden. Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass der TRPC6- Kanal einen wichtigen pharmakologischen Angriffspunkt für beide Signaltransduktionskaskaden darstellt.

Summary:
The aim of this study was to clarify the molecular mechanisms of hypoxic pulmonary vasoconstriction in precapillary arterial pulmonary smooth muscle cells (PASMC) and ischemia-reperfusion injury in lung endothelial cells (LEC). TRPC6-activation is essential for both mechanisms, because they are abolished in TRPC6-deficient mice. To investigate the mechanisms at the cellular level PASMC and LEC were isolated and their identity confirmed by specific antibodies. Components of the signalling cascade in both cell types were identified by monitoring the Ca2+-increase in response to the application of hypoxic solutions. Important key components of the signal transduction cascades in addition to TRPC6 were identified by the application of specific inhibitors and sensors to the cells. In summary, activation of receptors by nanomolar agonist concentrations (priming) results in a low level of diacylglycerol (DAG) production, which is not able to activate TRPC6 channels, but is rapidly degraded by DAG-kinases. After application of hypoxia, however, production of reactive oxygen species results in DAG-kinase inhibition and sufficient DAGaccumulation to induce TRPC6-activation. The bulk of Ca2+ influx in PASMC responsible for contraction enters through L-type voltage gated Ca2+ channels. These are activated by the depolarisation resulting from Na+ influx through TRPC6- channels. A similar signal transduction cascade exists in LEC, although it is unclear whether a priming event is necessary. In these cells, TRPC6 channels mediate the Ca2+ influx, because L-type voltage gated calcium channels are not expressed. Therefore, TRPC6 is an important perspective pharmacological target for acute hypoxic pulmonary vasoconstriction in PASMC and ischemia-reperfusion injury in LEC.


* Das Dokument ist im Internet frei zugänglich - Hinweise zu den Nutzungsrechten