@phdthesis{MuellerMarschhausen2009,
  author    = {M{\"u}ller-Marschhausen, Katharina},
  title     = {Einfluss von hydrostatischem Druck auf die Integrit{\"a}t des endothelialen Zellverbands},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-52039},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Endothelzellen kleiden als einschichtiger Zellverband die Blutgef{\"a}ße aus und bilden so eine Barriere zwischen Blut und Interstitium. Der Austausch von Fl{\"u}ssigkeit und Makromolek{\"u}len {\"u}ber diese Barriere wird durch die transzellul{\"a}re und parazellul{\"a}re Permeabilit{\"a}t reguliert. Die parazellul{\"a}re Permeabilit{\"a}t ist von der Integrit{\"a}t der interzellul{\"a}ren endothelialen Junktionen abh{\"a}ngig. Eine Schw{\"a}chung der Adh{\"a}sion und {\"O}ffnung der Tight Junctions bedingt unweigerlich einen Anstieg der Permeabilit{\"a}t, die bei verschiedenen pathologischen Bedingungen, z.B. inflammatorischen {\"O}demen und allergischem Schock, lebensbedrohlich werden kann. Unter physiologischen Be-dingungen ist das Endothel verschiedenen mechanischen Stimuli wie Scherstress durch den Blutfluß, zyklischer Dehnung durch die Wandspannung und hydrostatischem Druck durch den Blutdruck ausgesetzt. Da die Effekte des hydrostatischen Drucks auf die Biologie der Endothelzelle weitgehend unverstanden sind, sollte in der vorliegenden Arbeit der Einfluss des physiologischen hydrostatischen Drucks auf die Integrit{\"a}t des endothelialen Zellverbands n{\"a}her untersucht werden. Sowohl in mikrovaskul{\"a}ren Endothelzellen als auch in makro-vaskul{\"a}ren Endothelzellen wurde gefunden, dass hydrostatischer Druck von 5-15 cmH2O, wie er typischerweise in Blutkapillaren in vivo herrscht, einen protektiven Einfluss auf die Endothelbarriere gegen{\"u}ber permeabilit{\"a}tssteigernden Einfl{\"u}ssen vermittelt. Es konnte gezeigt werden, dass eine extrazellul{\"a}re Depletion von Ca2+ durch EGTA zu einem Verlust von VE-Cadherin aus den endothelialen Junktionen mit L{\"u}ckenbildung zwischen den Zellen f{\"u}hrt (dargestellt durch Immunfluoreszenz) und dass dieser Effekt durch die gleichzeitige Applikation eines hydrostatischen Drucks von 15 cmH2O weitgehend verhindert werden konnte. Auch die durch Cytochalasin D induzierte Actindepolymerisation und interzellul{\"a}re L{\"u}ckenbildung sowie die Dissoziation der Zellkontakte und Zellabl{\"o}sung nach Zugabe des Ca2+/Calmodulin-Antagonisten Trifluperazin und die Thrombin-induzierte Zelldissoziation konnten durch gleichzeitige Druckexposition von 15 cmH2O inhibiert werden. Dar{\"u}berhinaus konnte mit Hilfe der Laserpinzetten-Technik gezeigt werden, dass hydrostatischer Druck die Haftung von mit VE-Cadherin beschichteten Mikroperlen an der endothelialen Zelloberfl{\"a}che sowohl in Abwesenheit von extrazellul{\"a}rem Ca2+ als auch unter Einfluss von Cytochalasin D und Trifluperazin nahezu unvermindert erm{\"o}glichte, w{\"a}hrend ohne hydrostatischen Druck die Mikroperlen unter diesen Bedingungen (Ca2+-Depletion, Cytochalasin D, Trifluperazin) nicht mehr hafteten. Im weiteren Verlauf der Arbeit wurde untersucht, welche Mechanismen an den druckvermittelten Signalwegen beteiligt sein k{\"o}nnten. Es ist bekannt, dass cAMP und auch die Mitglieder der Rho-GTPasen-Familie Endothelbarriere-stabilisierende Funktionen haben. Es konnten jedoch keine signifikanten Ver{\"a}nderungen der cAMP-Konzentrationen sowie der Rho A- und Rac 1-Aktivit{\"a}t in makrovaskul{\"a}ren Endothelzellen unter hydrostatischem Druck von 15 cmH2O innerhalb von 45 Minuten nachgewiesen werden. Da Caveolin-1 in der Literatur eine Rolle in der Mechanotransduktion von zyklischer Dehnung und Scherstress zugesprochen wird, wurden im Labor generierte Endothelzellen aus Caveolin-1-defizienten M{\"a}usen untersucht. Caveolin-1 stabilisiert plasmalemmale Invaginationen, die Caveolae, die eine Vielzahl an Molek{\"u}len mit signalgebenden und -weiterleitenden Funktionen beherbergen. In Caveolin-1-defizienten Endothelzellen war hydrostatischer Druck nicht in der Lage eine Destabilisierung des endothelialen Zellrasens durch Cytochalsin D, Trifluperazin und EGTA zu unterdr{\"u}cken. Die Ergebnisse dieser Arbeit haben gezeigt, dass ein physiologischer hydrostatischer Druck zur Erhaltung der endothelialen Integrit{\"a}t und ihrer Barrierefunktion beitr{\"a}gt und Caveolin-1-vermittelte Mechanismen bei der Mechanotransduktion des hydrostatischen Drucks eine Rolle spielen.},
  subject      = {Endothel},
  language  = {de}
}