@phdthesis{Berova2004,
  author    = {Berova, Marinela Gueorguieva},
  title     = {Untersuchungen zur Beteiligung von p38 MAPK beim Remodelingprozeß nach Myokardinfarkt in vivo und bei der Fibronektinexpression in Rahmen der Neointima - Entstehung nach Angioplastie in vitro},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-10164},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {6.0. Zusammenfassung und Ausblick Die Signaltransduktion vermittelt zellul{\"a}re Stimuli von der Zellmembran ins Zellinnere (Zytosol bzw. Zellkern) und steuert physiologische und pathophysiologische Vorg{\"a}nge in der Zelle. Die Aufschl{\"u}sselung des komplexen Netzwerks der Signaltransduktion ist eine Voraussetzung f{\"u}r die gezielte experimentelle und auch therapeutische Beeinflussung zellul{\"a}rer Vorg{\"a}nge. In der vorliegenden Arbeit wurden Untersuchungen zur Beteiligung von p38 MAPK beim Remodeling-Prozeß nach Myokardinfarkt in vivo und bei der Fibronektin-Expression in Rahmen der Neointima- Entstehung nach Angioplastie in vitro durchgef{\"u}hrt. Im Bereich der kardiovaskul{\"a}ren Forschung hat die Familie der Mitogen Aktivierten Protein Kinasen besonderes Interesse gewonnen. Sie besteht aus drei Subgruppen - JNK, ERK und p38 MAPK. Diese sind durch Vermittlung vieler neurohumoraler, mechanischer und inflammatorischer Stimuli am Remodeling-Prozeß des Herzmuskelgewebes und der arteriellen Gef{\"a}ßwand beteiligt. In vitro Experimente zeigten eine p38 MAPK-Aktivierung bei akuter Isch{\"a}mie und eine konsekutive Beteiligung dieser Kinase bei der Hypertrophie bzw. Apoptose von Kardiomyozyten. Die Rolle von p38 MAPK bei der absoluten Isch{\"a}mie in vivo wurde bislang nicht untersucht. Als erstes sollte in einer Pilotstudie untersucht werden, ob p38 MAPK nach akutem Myokardinfarkt eine erh{\"o}hte Aktivit{\"a}t in vivo aufweist. Des Weiteren sollte, f{\"u}r den Fall einer erh{\"o}hten p38 MAPK Aktivit{\"a}t, der zeitliche Verlauf beschrieben werden. Von besonderem Interesse dabei war, wie lange eine erh{\"o}hte p38 MAPK Aktivit{\"a}t nach Myokardinfarkt nachweisbar ist. Bei l{\"a}nger anhaltender p38 MAPK Aktivit{\"a}t liegt es nahe, daß diese Kinase am postisch{\"a}mischen Remodeling- Prozeß beteiligt ist. Man w{\"u}rde damit einen m{\"o}glichen Ansatzpunkt f{\"u}r eine pharmakologische Beeinflussung gewinnen. Dar{\"u}ber hinaus sollte anhand klinischer Parameter und Remodelingmarker, wie des atrialen natriuretischen Peptides (ANP), untersucht werden, ob ein zeitlicher Zusammenhang zwischen der p38 MAPK Aktivit{\"a}t und der Entstehung einer Herzinsuffizienz besteht. Es wurden in einem ersten Teil der Arbeit mittels Ligatur der linken Koronararterie Myokardinfarkte bei m{\"a}nnlichen 4 Monate alten Lewis Ratten erzeugt. Schein operierte Ratten dienten als Kontrollgruppe. Die Infarktgr{\"o}ße wurde echokardiographisch, sowie bei Organentnahme visuell beurteilt. Die p38 MAPKAktivierung wurde mittels nicht radioaktivem MAPK-Assay und anschließendem Western Blot nach 15 Minuten, 1, 4, 24 Stunden, sowie 1, 3 und 6 Wochen im linksventrikul{\"a}ren Myokard gemessen. Pro Zeitpunkt wurden mindestens 10 Tiere untersucht. Zur Bestimmung von ANP im Serum und im linksventrikul{\"a}ren Gewebe wurde die ELISA Methode angewandt. Wichtigstes Ergebnis war, daß eine deutliche p38 MAPK-Aktivierung bis 6 Wochen nach Myokardinfarkt im Vergleich zu den Kontrolltieren festgestellt wurde. Im Verlauf zeigten sich zwei signifikante Spitzen der p38 MAPK-Aktivierung, n{\"a}mlich nach 1 Stunde und nach 1 Woche. Innerhalb der unterschiedlichen Gruppen wurde eine deutlichere p38 MAPK-Aktivierung bei mittelgroßen bis großen Myokardinfarkten beobachtet. In diesen Proben wurde auch eine linksventrikul{\"a}re ANP-Expression nachgewiesen. Somit konnte in dieser Untersuchung erstmalig eine prolongierte p38 MAPK-Aktivit{\"a}t bis zu 6 Wochen nach Myokardinfarkt in vivo gezeigt werden. Die Tatsache, daß p38 MAPK bei mittelgroßen und großen Infarkten, die mit einer ventrikul{\"a}ren ANP Expression einhergehen, aktiviert ist, weist auf eine Beteiligung von p38 MAPK beim Remodeling-Prozeß nach Myokardinfarkt hin. Die erste Spitze der p38 MAPK Aktivit{\"a}t nach einer Stunde ist im Zusammenhang der akuten Isch{\"a}mie und der erh{\"o}hten Wandspannung, evtl. auch mit der Manipulation bei der Operation zu sehen und ist in ihrer Bedeutung nicht gekl{\"a}rt. P38 MAPK k{\"o}nnte hier m{\"o}glicherweise zum einen proapoptotische Vorg{\"a}nge ausl{\"o}sen, zum anderen aber auch eine Zellprotektion im Rahmen der durch die akute Isch{\"a}mie bedingten Entstehung von Zellnekrosen, z. B. mittels Heat Schock Proteine, vermitteln. Die zweite Spitze der p38 MAPK Aktivit{\"a}t nach einer Woche weist auf eine Beteiligung an den adaptiven Prozessen nach Myokardinfarkt hin und wird am ehesten durch Neurohormone, Zytokine und Wachstumsfaktoren chronisch unterhalten. Die Ergebnisse unserer Studie k{\"o}nnen hier als Grundlage f{\"u}r zuk{\"u}nftige Untersuchungen bez{\"u}glich der Rolle von p38 MAPK nach Myokardinfarkt dienen. Von besonderem Interesse w{\"a}re die Bestimmung der beiden im kardialen Gewebe nachgewiesenen p38 MAPK Isoformen, der p38\&\#945; MAPK und der p38\&\#946; MAPK. Diese k{\"o}nnten unterschiedliche Auswirkungen bez{\"u}glich der Apoptose und des Zell{\"u}berlebens aufweisen, sowie zeitlich getrennt aktiviert werden. Weiterer wichtiger Ansatz zuk{\"u}nftiger Untersuchungen ist die Lokalisation der p38 MAPK Aktivit{\"a}t im isch{\"a}mischen Gewebe, im direkt angrenzenden Gebiet, sowie im {\"u}brigen Myokard. Eine Restenose ist eine h{\"a}ufige Komplikation nach Angioplastie. Sie entsteht aufgrund einer Neointimabildung. Die Neointima ist charakterisiert durch die Proliferation und Migration von Zellen der glatten Gef{\"a}ßmuskulatur, sowie durch eine {\"u}berschießende und in ihrer Zusammensetzung ver{\"a}nderte extrazellul{\"a}re Matrix- Bildung. Ein in vivo Experiment, von dem die vorliegende Arbeit einen Teilaspekt darstellt (61), zeigte eine erh{\"o}hte p38 MAPK Aktivit{\"a}t w{\"a}hrend der Neointimaentstehung nach PTA f{\"u}r 28 Tage. Die Hemmung der p38 MAPK Aktivit{\"a}t mittels eines selektiven Inhibitors f{\"u}hrte zu einer verringerten Neointima-Bildung. Bisherige Untersuchungen weisen auf eine Beteiligung von p38 MAPK bei den Prozessen der Migration und der Proliferation von Zellen der glatten Gef{\"a}ßmuskulatur hin, wobei diese zum Teil kontrovers diskutiert werden. Eine Untersuchung zur Beteiligung von p38 MAPK bei der Modulation der extrazellul{\"a}ren Matrix-Zusammensetzung war bis lang nicht untersucht worden. Fibronektin ist ein Bestandteil der Extrazellul{\"a}rmatrix und spielt eine wichtige Rolle in der Fr{\"u}hphase der Neointimabildung. Fibronektin tr{\"a}gt zur ph{\"a}notypischen {\"A}nderung der glatten Gef{\"a}ßmuskelzellen bei und erm{\"o}glicht deren Proliferation und Migration. TGF-ß ist ein bekannter Stimulus f{\"u}r eine verst{\"a}rkte Fibronektin-Expression. Es wird unmittelbar nach Angioplastie durch Thrombozyten in der Gef{\"a}ßwand freigesetzt. Die Signaltransduktion von TGF-ß kann durch p38 MAPK vermittelt werden. Der Zusammenhang zwischen einer TGF-ß induzierten p38 MAPK Aktivierung und der Fibronektin-Expression in Zellen der glatten Gef{\"a}ßmuskulatur war bislang nicht gekl{\"a}rt. Daher wurden im zweiten Teil dieser Arbeit prim{\"a}re Kulturen aus Zellen der glatten Gef{\"a}ßmuskulatur aus der Arterie femoralis von Kaninchen (6 Monate alt, m{\"a}nnlich) angelegt und mit TGF-\&\#946; {\"u}ber 48h stimuliert. Durch unterschiedliche Konzentrationen von SB 239063, einem spezifischen p38 MAPK Inhibitor, wurde die Beteiligung von p38 MAPK bei der Fibronektin-Expression untersucht. Die Bestimmung der Expression von zellul{\"a}rem Fibronektin erfolgte im Western Blot. TGF-\&\#946; bewirkte eine verst{\"a}rkte Expression von zellul{\"a}rem Fibronektin in Zellen der glatten Gef{\"a}ßmuskulatur. Die Fibronektinproduktion konnte durch SB 239063 konzentrationsabh{\"a}ngig signifikant reduziert werden. Am Beispiel der Induktion der Fibronektin-Expression konnte erstmalig ein Hinweis auf eine Beteiligung der p38 MAPK an der Modulation der Extrazellul{\"a}rmatrix bei der Restenose nach perkutaner transarterieller Angioplastie gewonnen werden. Dies ist in den ersten Tagen nach Angioplastie von besonderer Bedeutung, da Fibronektin die Dedifferenzierung, Proliferation und Migration von Zellen der glatten Gef{\"a}ßmuskulatur f{\"o}rdert. Somit k{\"o}nnte p38 MAPK direkt bei den Umbauvorg{\"a}ngen der Extrazellul{\"a}r-Matrix beteiligt sein und indirekt auch die Proliferation und Migration der Zellen der glatten Gef{\"a}ßmuskulatur nach PTA beeinflussen.},
  language  = {de}
}