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Einleitung: Urotensin-II (UTII) bewirkt eine lang anhaltende Vasokonstriktion über Aktivierung des G-Protein gekoppelten Urotensin-II-Rezeptor (GPR14). Die Bedeutung der Internalisierung und des intrazellulären Rezeptorweges für diese Vasokonstriktion ist bis heute nur unzureichend untersucht. In dieser Studie werden die UTII induzierte Vasokontraktion und die pharmakologischen Charakteristika des GPR14 verglichen.

Methoden: Die UT-II induzierte Vasokonstraktion wurde in einem Kleingefäßmyographen an thorakalen Aortenringen von WKY-Ratten untersucht. Die Internalisierung des GPR14 wurde mittels Laser-Scanning-Mikroskopie untersucht. Das Recycling des GPR14 wurde durch radioaktive Bindungsstudien untersucht.

Ergebnisse: UT-II induziert eine dosisabhängig Vasokonstriktion (EC50 9.0 ± 0,1 nmol/l). Eine zweite Applikation von UT-II nach 30 Minuten bewirkt eine signifikant geringere Vasokonstriktion im Vergleich zur Erstgabe (36 ± 4 %). Nach 60 Minuten ist die Vasokonstriktion auf Zweitgabe von UT-II nicht signifikant verändert. In Internalisierungsexperimenten mit 125I-UTII wurden 70 % UTII-Rezeptoren nach 30 Minuten internalisiert (th: 5.6 ± 0.02 min), werden aber quantitativ innerhalb von 60 Minuten recycelt (th: 31.9 ± 2.6 min). UTII-bindende GPR14 wurden durch Kolokalisation mit dem „early endosome antigene" (EEA) und dem Transferrinrezeptor den frühen und recycelnden Endosomen zugeordnet. Durch Echtzeitfluoreszenzmikroskopie mittels des neu entwickelten Cy3-markierten UTII konnte gezeigt werden, dass der GPR14 GFP-Arrestin3 an die Plasmamembran rekrutiert. Dagegen war Arrestin 3 für das Recycling nicht notwendig, ein Befund der ebenfalls an Arrestin 2/3 defizienten Zellen erhoben wurde.

Zusammenfassung: Diese Ergebnisse zeigen, dass der GPR14 Arrestin unabhängig internalisiert und quantitativ recycelt wird. Diese kontinuierliche Externalisierung ist verantwortlich für die repetitive und lang anhaltende UT-II induzierte Vasokonstriktion.