Regulation der endothelialen Permeabilität durch Bradykinin

Die Rolle der Veranderungen der Bradykinin-Aktivitat im hereditaren Angioodem und ACE-Hemmer induziertem Angioodem ist bislang nicht gut verstanden. Dies beinhaltet auch die Regulierung der Expression des Bradykinin-2-Rezeptors. Ob und in wie weit es zu Anderungen der Empfindlichkeit des Bradykinin-2-Rezeptors nach langerer Stimulation mit Bradykinin kommt, ist bisher ebenso wenig bekannt und das gleiche gilt fur die Synthese von vaskularem NO als Reaktion auf die Aktivierung des Bradykinin-2-Rezeptors. Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, die Rolle von NO, Bradykinin, C1-Inhibitor, Icatibant und Diclofenac zu untersuchen bezuglich der endothelialen Expression und Aktivitat des Bradykinin-2-Rezeptors bzw. der involvierten Signalwege. Ein weiteres Ziel bestand darin, die damit assoziierten phanotypischen Anderungen zu evaluieren, durch Messung der Aortenkonstriktion, sowie durch die Bestimmung der vaskularen Permeabilitat mittels des Miles-Assays und der 2-Photonen-Mikroskopie. Da eine direkte Untersuchung dieser Fragen am Menschen nicht moglich ist, basierte der experimentelle Aufbau auf endothelialen Zellen (porcine Aorten-Endothelzellen, murine zerebrale Endothelzellen, endotheliale umbilikale Zellen) sowie auf verschiedenen Organen von Mauselinien (Lunge, linksventrikulares Gewebe, Haut, Ohr, thorakale Aortenringe). Die Ergebnisse dieser Arbeit haben gezeigt, dass die m-RNA- und Proteinexpression des Bradykinin-2-Rezeptors nicht verandert wurde durch Behandlung unterschiedlicher Zellen (PAEC, bEND.3 und HUVEC) mit Bradykinin oder den NO-Donatoren DEA/NO und DETA/NO. Auch die Veranderung der NO-Bioverfugbarkeit in Lungengewebe, linksventrikularem Herzgewebe oder Hautgewebe durch Vorbehandlung mit dem NO-Donator PETN, Hemmung der eNOS durch L-NA oder Verwendung der transgenen Mauselinie eNOS-/- und eNOS+/+ hatte keinen Einfluss auf die Proteinexpression des Bradykinin-2-Rezeptors. Die gleichen Ergebnisse wurden beobachtet im Lungengewebe der Maus wenn die Bradykinin-Synthese mit C1-Inhibitor blockiert wurde oder bei Verwendung des Bradykinin-Antagonisten Icatibant. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit haben zudem gezeigt, dass NO keinen Einfluss hat auf die Mobilisierung von iCa aus intrazellularen Pools. Der durch Bradykinin induzierte Anstieg von iCa wurde nicht verandert durch Pra-Inkubation von bEND.3 Zellen mit dem NO-Donator DEA/NO.Phanotypischen Anderungen wurden erfasst durch Messung der Aortenkonstriktion, sowie durch die Bestimmung der vaskularen Permeabilitat mittels des Miles-Assays und der 2-Photonen-Mikroskopie. Die Aortenring-Konstriktionen in der Mauselinie C57BL/6 wurde durch Bradykinin induziert und uber den Bradykinin-2-Rezeptor vermittelt. Dabei wurde die Konstriktion durch NO abgeschwacht und durch Diclofenac bzw. Icatibant aufgehoben, was auf die Bedeutung der eNOS und Cyclooxygenase hinweist fur die funktionale Aktivierung des Bradykinin-2-Rezeptors. Auch die vaskulare Permeabilitat von dorsalem Hautgewebe in der Mauselinie C57BL/6 wurde durch Bradykinin erhoht und die gleiche Beobachtung wurde fur Histamin und Labradimil gemacht. Die Aufhebung der vaskularen Permeabilitat durch Diclofenac bzw. Icatibant zeigte erneut die Vermittlung dieser Reaktion uber den Bradykinin-2-Rezeptor. Im Gegensatz zu den Versuchen in Aortenringen kam es durch die Variation der NO-Bioverfugbarkeit (Hemmung der eNOS mittels L-NAME oder eNOS-Uberexpression in der Mauselinie eNOS+/+) zu keiner Anderung der Permeabilitat. Vaskularer oxidativer Stress hatte auch keinen Einfluss auf die durch Bradykinin bedingte vaskulare Permeabilitat. Die endothelspezifische Uberexpression des humanen Bradykinin-2-Rezeptors in transgenen Versuchstieren (B2tg bzw. BK++) war jedoch mit einer erhohten vaskularen Permeabilitat verbunden, was sowohl im Miles-Assay als auch mittels 2-Photon Mikroskopie gezeigt werden konnte. Die Daten der vorliegenden Untersuchung haben somit gezeigt, dass Bradykinin, NO, C1-INH oder Icatibant keine Anderung der Proteinexpression des Bradykinin-2-Rezeptors verursachen. Somit ist eine Veranderung der Expression von B2 vermutlich nicht an der Pathogenese des Angioodems beteiligt. Zudem hat NO auch keine Wirkung auf die Bradykinin-vermittelte vaskulare Extravasation im dorsalen Hautgewebe der Maus, aber die erhohte endotheliale Expression des humanen Bradykinin-2-Rezeptors in transgenen Mausen fuhrte zu einer erhohten vaskularen Permeabilitat und konnte ein wichtiger Faktor sein bei der Pathogenese des Bradykinin-induzierten Angioodems. Zukunftige Ansatze, mit einer effektiven experimentellen Verknupfung von physiologischen, molekularbiologischen Methoden und nicht-invasiven Darstellungen von funktionalen und strukturellen Aspekten biologischer Vorgange werden weitere Fortschritte erbringen fur das vertiefte Verstandnis der involvierten biologischen Mechanismen und Faktoren.