Schaumzellbildung in glatten Muskelzellen

Die Akkumulation von Lipiden in vaskulären glatten Muskelzellen (SMC) und Makrophagen (MF) in der Arterienwand ist ein frühes Ereignis in der Pathogenese der Atherosklerose. Es wurde untersucht, ob die Verfettung von SMC ähnlich jener von MF durch Scavenger-Rezeptor-vermittelte Aufnahme von modifizierten Lipoproteinen erfolgt. Diesen Scavenger-Rezeptoren kommt bei der Entstehung der Atherosklerose eine Schlüsselrolle zu, da die Aufnahme von Cholesterin über diese Rezeptoren keinem negativen Feedback unterliegt. Im Gegensatz zur Schaumzellbildung von MF ist die Verfettung von SMC bisher nicht im Detail untersucht. Das Ziel unserer Forschungsaktivitäten ist es, zu erforschen, ob und in welchem Umfang Scavenger-Rezeptoren an der Schaumzellbildung von SMC beteiligt sind. Unsere Untersuchungen beschränken sich dabei auf Scavenger-Rezeptoren, die eine Rolle bei der Entstehung der Atherosklerose spielen. Es konnte gezeigt werden, dass SMC in Gegenwart von MF verstärkt modifiziertes und fluoreszenzmarkiertes LDL (DiI-Ac-LDL) aufnehmen. Anstelle von MF konnte die Aufnahme von DiI-Ac-LDL auch durch Phorbol-12-myristat-13-acetat und Calcimycin gesteigert werden. Dieser Vorgang könnte bei SMC über Scavenger-Rezeptoren der Klasse A erfolgen, welche in diesen Zellen lt. Literatur durch Proteinkinase C reguliert werden. Allerdings zeigen unsere bisherigen immunhistochemischen Untersuchungen an menschlichem Plaquegewebe keine Expression von Klasse A-Scavenger-Rezeptoren in den SMC, sondern nur in MF. So gibt es Hinweise darauf, daß wie auch bei MF Scavenger-Rezeptoren der Klasse A Typ I/II an der Verfettung der SMC beteiligt sind. Außerdem wurde festgestellt, daß der ursprünglich auf Endothelzellen entdeckte Rezeptor LOX-1 ebenfalls in SMC atherosklerotischer Läsionen exprimiert wird. Auch dieser Rezeptor könnte für die Schaumzellbildung von SMC von Bedeutung sein. Ebenso wurde kürzlich CD36, ein anderer Scavenger-Rezeptor für OxLDL, auf kultivierten humanen Aorten-SMC nachgewiesen. CD36 gehört der Klasse B der Scavenger-Rezeptoren an. In atherosklerotischen Läsionen konnte die Expression von CD36 bisher jedoch nur in MF gezeigt werden.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft, IZKF A2, Industrie

Beteiligte Wissenschaftler:

Univ.-Prof. Dr. H. Robenek (Direktor, Projektleiter), Dr. D. Troyer, Dr. W. Völker, B. Lüchtenborg, O. Hofnagel

Veröffentlichungen:

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

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

Schmidt, A., I. Vlodavsky, W. Völker, E. Buddecke: Differentiation of coronary smooth muscle cells to a cell cycle-arrested hypertrophic growth status by a synthetic non-toxic heparin-mimicking compound, in: Atherosclerosis, Bd. 147, 1999, S. 386-397

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

Lüchtenborg, B., D. Troyer, G. Plenz, H. Robenek: Aufnahme modifizierter Lipoproteine durch SMC und Einfluß von Interaktionen zwischen Makrophagen und SMC, in: Heinle, H., Schulte, H., Kaffarnik, H. (Hrsg): Die Bedeutung von Proteoglycanen, Lipoproteinen und Lipasen für die Atherogenese. Kohlhammer Stuttgart, 1998, S. 235-239

Schaefer, L., H.J. Gröne, J. Raslik, H. Robenek, J. Ugorcakova, S. Budny, R.M. Schaefer, H. Kresse: Small proteoglycans of normal adult human kidney: Distinct expression patterns of decorin, biglycan, fibromodulin, and lumican, in: Kidney Int, Bd. 58, 2000, S. 1557-1568