@phdthesis{Muehlfelder2011, author = {M{\"u}hlfelder, Melanie}, title = {Protektive kardiovaskul{\"a}re Effekte weiblicher Sexualsteroide - Estrogenrezeptoren reduzieren den Aldosteron-induzierten oxidativen Stress in glatten Gef{\"a}ßmuskelzellen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-64943}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Reaktive Sauerstoffspezies (ROS, engl. reactive oxygen species) sind hochreaktive Biomolek{\"u}le, die in geringen Konzentrationen ubiquit{\"a}r als Produkte des normalen zellul{\"a}ren Metabolismus entstehen. Zum Schutz vor irreversiblen oxidativen Sch{\"a}digungen durch diese Molek{\"u}le, besitzt der Organismus antioxidative Enzyme und nicht-enzymatische Antioxidantien, die ROS neutralisieren. Eine pathophysiologische Zunahme der Generierung und Freisetzung von ROS und/oder verminderte zellul{\"a}re Abwehrmechanismen gegen diese k{\"o}nnen, in Folge einer gest{\"o}rten Redox-Hom{\"o}ostase, zur Ausbildung des sog. „oxidativen Stresses" f{\"u}hren, der unter anderem mit einer Reihe kardiovaskul{\"a}rer Erkrankungen assoziiert ist. Das Steroidhormon Aldosteron (ALDO), das der Gruppe der Mineralocorticoide angeh{\"o}rt, besitzt f{\"u}r den Wasser- und Elektrolythaushalt eine essentielle Bedeutung. Als Agonist bindet ALDO an Mineralocorticoidrezeptoren (MR) in der Niere und im Kolon und stimuliert unter physiologischen Bedingungen {\"u}ber die Aktivierung des MR die renale R{\"u}ckresorption von Natriumionen und Wasser. Epidemiologische Studien sowie in vitro und in vivo Untersuchungen konnten einen kausalen Zusammenhang zwischen erh{\"o}hten ALDO-Serumwerten und/oder einer disproportional erh{\"o}hten MR-Aktivierung und einer gesteigerten ROS-Generierung im Herz-Kreislaufsystem belegen. Im Gegensatz zu ALDO besitzt das Sexualsteroid 17β-Estradiol (E2) protektive kardiovaskul{\"a}re Effekte. E2 fungiert {\"u}ber zwei intrazellul{\"a}re Estrogenrezeptor (ER)-Subtypen, ERα und ERβ, die nach ligandabh{\"a}ngiger Aktivierung als nukle{\"a}re Transkriptionsfaktoren die Expression spezifischer Zielgene regulieren. Neben ER-vermittelten vasodilatatorischen und antiinflammatorischen Wirkungen innerhalb der Blutgef{\"a}ße und des Myokards besitzt E2 unter anderem auch antioxidative Eigenschaften und das Potential die zellul{\"a}re Redox-Hom{\"o}ostase g{\"u}nstig zu beeinflussen. Auf Grund dieser Befunde wurde die Hypothese aufgestellt, dass E2 {\"u}ber einen ER-vermittelten Mechanismus dem ALDO-induzierten oxidativen Stress in glatten Gef{\"a}ßmuskelzellen der Ratte (PRSMC, f{\"u}r engl. primary rat smooth muscle cells) entgegenwirkt. Zus{\"a}tzlich sollte durch die Supplementation des ERα-spezifischen Agonisten 16α-LE2 und des ERβ-spezifischen Agonisten 8β-VE2 zu ALDO-behandelten Zellen untersucht werden, ob die beiden ER-Subtypen redundante, spezifische oder gegens{\"a}tzliche Effekte bez{\"u}glich der aufgestellten Hypothese, besitzen. Durch F{\"a}rbungen hormonbehandelter PRSMC mit dem ROS-sensitiven Fluoreszenzfarbstoff Dihydroethidium (DHE) und anschließender Quantifizierung der DHE-Fluoreszenzintensit{\"a}t konnte best{\"a}tigt werden, dass der ALDO-induzierte oxidative Stress durch die Kosupplementation von E2, 16α-LE2 und 8β-VE2 {\"u}ber einen ERα- und ERβ-vermittelten Mechanismus signifikant reduziert werden kann. Des Weiteren konnte im Verlauf dieser Arbeit belegt werden, dass die intrazellul{\"a}re Konzentration des Reduktions{\"a}quivalents Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat in seiner reduzierten Form (NADPH) in ALDO+E2-, ALDO+16α-LE2- und ALDO+8β-VE2-behandelten PRSMC im Vergleich zu nur mit ALDO-behandelten Zellen signifikant erh{\"o}ht ist. Ferner konnte in {\"U}bereinstimmung mit diesen Ergebnissen gezeigt werden, dass die Kosupplementation von NADPH zu ALDO-behandelten Zellen, die DHE Oxidation in diesen Zellen signifikant unterbindet. Mittels Western Blot Analysen und Enzymaktivit{\"a}tsassays hormonbehandelter PRSMC ließ sich schließlich nachweisen, dass ALDO die Enzymaktivit{\"a}t und Proteinexpression des NADPH generierenden Enzyms Glukose-6-phosphat Dehydrogenase (G6PDH) supprimiert. Weiter konnte innerhalb dieser Arbeit erstmalig best{\"a}tigt werden, dass E2 die Suppression der G6PDH-Aktivit{\"a}t durch ALDO unterbindet und die Enzymaktivit{\"a}t dieses Proteins wieder auf den basalen Wert anhebt. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass E2 der ALDO-induzierten lokalen ROS-Generierung in PRSMC ER-vermittelt entgegenwirkt. Der zugrunde liegende Mechanismus dieses Effekts basiert auf einer Aufrechterhaltung der G6PDH-Enzymaktivit{\"a}t, wodurch die Bioverf{\"u}gbarkeit des Reduktions{\"a}quivalents NADPH, das eine Schl{\"u}sselrolle im zellul{\"a}ren antioxidativen System spielt, gew{\"a}hrleistet wird.}, subject = {Kardiovaskul{\"a}res System}, language = {de} }