Die Bedeutung von Synthese und Abbau von Komponenten der
Extrazellulären Matrix für die Stabilität atherosklerotischer Plaques

Die Stabilität atherosklerotischer Plaques und damit das Risiko einer Plaqueruptur ist abhängig von der Struktur der extrazellulären Matrix (ECM). Während eine überschießende Synthese an kollagenreicher ECM durch SMC einen wesentlichen Anteil an der Entstehung atherosklerotischer Plaques besitzt, führt in fortgeschrittenen Plaques eine Schwächung der Matrix bestimmter Plaqueregionen zur Ruptur der den nekrotischen Kern des Plaques abschirmenden kollagenreichen Schicht; die Folge kann Thrombusbildung und Gefäßverschluss sein. Mit einer Kombination der Detektion biosynthetisch aktiver Zellen durch in situ-Hybridisierung und immunzytochemischer Identifikation der Zellen konnten wir nachweisen, dass Makrophagen nicht nur im Hinblick auf den Matrixabbau aktiv sind (Synthese von Proteasen), sondern auch den Matrixaufbau unterstützen (Synthese Matrixsynthese-stimulierender Zytokine und, wie wir am Beispiel des Typ VIII Kollagens zeigen konnten, von Matrixkomponenten).

Die Untersuchungen zu Matrixbildung und -abbau repräsentieren unseren Beitrag für das von der EU geförderte Projekt "Macrophage function and plaque stability" (MAFAPS). Die im Rahmen dieses Projekts bisher durchgeführten Arbeiten umfassten zwei Bereiche:

1. Der Aufbau einer Gewebebank von Koronargefäßabschnitten aus explantierten Herzen
2. Die Etablierung der Laserdissektionsmethode zur Isolierung von definierten Zellen und Zellverbänden unter Bedingungen, die eine RNA und Proteinanalyse möglich machen.

Charakterisierung von Typ VIII Kollagen als strukturelle Komponente der ECM. Seinem Expressionsverhalten nach stellt Typ VIII Kollagen eine Art Reparaturkomponente dar, die bei Verletzungen (Angioplastie) und in der Atherogenese exprimiert wird. Über die Strukturen, an denen Typ VIII Kollagen beteiligt ist, bestehen kaum Vorstellungen. In der Matrix von kultivierten Endothelzellen konnten wir Strukturen in Form hexagonaler Netzwerke nachweisen.

Drittmittelgeber:

IZKF A2, MAFAPS (European Commission)

Beteiligte Wissenschaftler:

Univ.-Prof. Dr. H. Robenek, Univ.-Prof. Dr. J. Rauterberg (Projektleiter), Dr. B. Weitkamp

Veröffentlichungen:

Weitkamp, B., K. Jurk, G. Beinbrech: Projectin-thin filament interactions and modulation of the sensitivity of the actomyosin ATPase to calcium by projectin kinase, in: J Biol Chem, Bd. 31, 1998, S. 19802-19808

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

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

Rauterberg, J.: An 'unconventional' read. Book review on: Unconventional Collagens by S. Ricard-Blum et al., in: Trends in Cell Biology, Bd. 11, 2001, S. 96-97