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Die molekularen Ursachen eines gestörten Kollagenmetabolismus bei Narbenhernienpatienten sind bislang ungeklärt. Kandidatengene sind die fibrillären Typ I und III Kollagengene und das MMP-2-Gen. Ein Expressionsprofil der Kandidatengene und ihre Regulation durch trans- und cis-regulatorischen Elemente sollte in primären Fibroblastenkulturen von Rezidivhernienpatienten untersucht und mit gesunden, nicht Hernien-erkrankten Patienten verglichen werden.

Primäre Fibroblastenkulturen von gesunden Patienten (n=5) und Patienten mit Hernien (n=5) wurden auf Protein- (Western blotting), sowie mRNA-Ebene (TaqMan PCR, ABI Prism 7700 Sequence Detection System, Applied Biosystems, Forster City, CA, USA) bezüglich ihres Expressionsprofils für Typ I und III Kollagen, sowie MMP-2 quantifiziert. Für die MMP-2 wurde die Enzymaktivität mittels Zymographie bestimmt. Die Bindungsaktivität der Transkriptionsfaktoren Stat1, specificity protein 1 (SP1), und der AP-1-assoziierten Faktoren fos_B, Jun-d, c-Jun aus nukleären Extrakten der primären Fibroblastenkulturen wurden mittels ELISA (CLONTECH Mercury TransFactor Profiling Kit) untersucht. Reporterkonstrukte für das maßgeblich an der transkriptionellen Regulation des MMP-2 Gens beteiligten cis-regulatorischen Element response element-1 (pGL2-RE-1) wurden in die verschiedenen Fibroblasten eingebracht, und über die Luciferase-Reportgenaktivität die Promotoraktivität von Kontroll- und Hernienfibroblasten bestimmt.

Im leukozytenfreien Fibroblastenmodell weisen Fibroblasten von Hernienpatienten eine signifikante Abnahme des TypI/Typ III Kollagenquotienten (mRNA, Protein) und eine signifikante MMP-2 Überexpression (mRNA) auf, wie sie in vivo zuvor bestimmt wurde. Die AP-1-assoziierten trans-regulierenden Faktoren Fos_B, Jun-D und c-Jun haben eine erhöhte DNA-Bindungsaktivität in den Hernienfibroblasten. Gleichartig gesteigert war die Bindungsaktivität des specificity proteins-1 (SP1). Die RE-1-Luziferase Reportergenaktivität war in den Rezidivernienfibroblasten signifikant erhöht.

Primäre Fibroblasten von Hernienpatienten zeigen in vitro einen verminderten Typ I/ Typ III Kollagenquotienten und eine gesteigerte MMP-2 mRNA-Expression. Eine erhöhte Bindungsaktivität der AP-1-assozierten Transkriptionsfaktoren Fos-B, Jun-D und c-Jun bieten eine Erklärung für diese transkriptionelle Regulation, da der Transkriptionsfaktorkomplex AP-1 sowohl im Col1A2 -, im Col3A1- und im MMP-2-Promotor bindet. Die gesteigerte Aktivität des RE-1 in Hernienfibroblasten weist darauf hin, dass für das MMP-2-Gen eine gestörte cis- Regulation vorliegt.