Expression von Kolonie-stimulierenden Faktoren und Molekülen der
kollagenen extrazellulären Matrix (ECM)
in humanen atherosklerotischen Arterien und SMC

Der Granulocyten-Makrophagen Kolonie-stimulierende Factor (GMCSF) spielt sowohl als mitogener als auch als aktivierender Faktor eine funktionelle Rolle in der Atherogenese. Bisherige Untersuchungen konnten eine Grundexpression von GMCSF und seiner Rezeptoren in den konstitutiven vaskulären Zelltypen (Endothelzellen und SMC) nachweisen. Diese Grundexpression kann durch proinflammatorische Zytokine, LPS und PDGF, stimuliert werden. In infiltrierenden Zellen (Monozyten/Makrophagen) ist die Expression vom Aktivierungsgrad abhängig. Studien an humanen atherosklerotischen Koronararterien haben gezeigt, dass GMCSF im Rahmen der Plaqueentwicklung vermehrt exprimiert wird, wobei in frühen Stadien die SMC die Hauptproduzenten sind, in späten Stadien die Makrophagen. In vitro Untersuchungen an kultivierten SMC zeigten, dass GMCSF und andere Kolonie-stimulierende Faktoren die Transkription von Typ VIII Kollagen stimulieren. In ultrahistologischen Untersuchungen an GMCSF-defizienten Mäusen konnte eine Disorganisation der vaskulären Kollagen-Matrix nachgewiesen werden. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass GMCSF im Konzert mit anderen Wachstumsfaktoren zum Zytokinnetzwerk gehört, dass den vaskulären Kollagenmetabolismus reguliert. Unsere Untersuchungen zeigten, dass die Grundexpression von GMCSF und seiner Rezeptoren in den konstitutiven vaskulären Zelltypen (EC und SMC) der Gefäßwand eine Voraussetzung für den balancierten Metabolismus der vaskulären ECM ist. Daher beschäftigen wir uns intensiv mit den zugrundeliegenden molekularen Mechanismen, die letztlich die Grundlage für die Entwicklung von Verfahren bilden werden, welche die Plaqueprogression und Restenosen verhindern.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgesellschaft, IMF, Herzzentrum, Industrie

Beteiligte Wissenschaftler:

Univ.-Prof. Dr. H. Robenek (Direktor), Dr. G. Plenz (Projektleiter), Dr. P. Vischer, H. Baron, C. Koenig, S. Reichenberg

Veröffentlichungen:

Tenberge, K., P. Stellamanns, G. Plenz, H. Robenek: Nonradioactive in situ hybridization for detection of hydrophobin mRNA in Claviceps purpurea during infection of rye, in: Eur J Cell Biol, Bd. 75, 1998, S. 265-272

Plenz, G., J.A. Löffler, R. Siegert, H. Weerda, P.K. Müller: Tissue expansion results in increasing expression of collagen type I and type III mRNA in focal areas of skin, in: Eur Arch Oto-Rhino-L, Bd. 255, 1998, S. 473-477

Plenz, G., A. Dorszewski, W. Völker, Y.S. Ko, N.J. Severs, G. Breithardt, H. Robenek: Cholesterol induced changes of type VIII collagen expression and distribution in carotid arteries of rabbit, in: Arterioscler Thromb Vasc Biol, Bd. 19, 1999, S. 2395-2404

Plenz, G., S. Reichenberg, C. Koenig, J. Rauterberg, M.C. Deng, H.A. Baba, H. Robenek: Granulocte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) and typ VIII collagen are codistributed during atherogenesis and GM-CSF transiently stimulated the expression of type VIII collagen mRNA by smooth muscle cells, in: Arterioscler Thromb Vasc Biol, Bd. 19, 1999, S. 1658-1668

Plenz, G., H. Robenek: Monocytes/macrophages in ahterogenesis, in: Europ Cytokine Netw, Bd. 9, 1998, S. 701-703

Weitkamp, B., P. Cullen, G. Plenz, H. Robenek, J. Rauterberg: Human macrophages synthesize and secrete type VIII collagen in vitro and in the atherosclerotic plaque, in: FASEB J, Bd. 13, 1999, S. 1445-1457

Koenig, C., G. Plenz, H. Robenek: Charakterisierung der GM-CSF und GM-CSF-Rezeptor Expression in arteriellen Gefäßzellen in vitro, in: Heinle, H., Schulte, H., Kaffarnik, H. (Hrsg): Die Bedeutung von Proteoglycanen, Lipoproteinen und Lipasen für die Atherogenese, Kohlhammer Stuttgart, 1998, S. 292-295

Koenig, C., W. Völker, S. Beissert, H. Robenek, G. Plenz: GM-CSF-defiziente Mäuse zeigen eine Dysorganisation der vaskulären extrazellulären Matrix. Atherogenese und Metabolisches Syndrom, in: Heinle, H., Schulte, H., Kaffarnik, H. (Hrsg): Atherogenese und Metabolisches Syndrom, Kohlhammer Stuttgart, 1999, S. 95-99