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121. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

27. bis 30.04.2004, Berlin

IGF-I stimuliert die Produktion von VEGF in Endothelzellen durch Inhibierung von Poly-(ADP-Ribose)-Polymerase.

Vortrag

  • presenting/speaker Stefan Beckert - Chirurgische Klinik der Universitaet Tuebingen, Tuebingen, Deutschland
  • S. Coerper - Chirurgische Klinik der Universitaet Tuebingen, Tuebingen, Deutschland
  • T.K. Hunt - Department of Surgery, University of California, San Francisco
  • Z. Hussain - Department of Surgery, University of California, San Francisco
  • H.D. Becker - Chirurgische Klinik der Universitaet Tuebingen, Tuebingen, Deutschland

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 121. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. Berlin, 27.-30.04.2004. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2004. Doc04dgch0160

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgch2004/04dgch569.shtml

Veröffentlicht: 7. Oktober 2004

© 2004 Beckert et al.
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Gliederung

Text

Einleitung

Die Vascular endothelial growth factor (VEGF) vermittelte Angioneogenese nimmt eine zentrale Stellung im Prozess der Wundheilung ein. Es gibt zahlreiche Hinweise dafür, daß Insulin-like growth factor-I (IGF-I) proangiogenetisches Potential besitzt. Der molekulare Mechanismus ist jedoch bisher nicht geklärt. Poly-(ADP-Ribose)-Polymerase (PARP) ist ein nukleäres Enzym, dessen Funktion primär in der Reparatur von DNA- Strangbrüchen durch Synthese von poly-ADP-Ribose (pADPR) gesehen wurde. Neuerdings wird ein Zusammenhang zwischen Aktivierung nukleärer Transkriptionsfaktoren und Hemmung von PARP beschrieben. Ziel der vorliegenden Untersuchung ist es zu klären, ob (1) IGF-I zu einer Steigerung der VEGF-Protein Expression in Endothelzellen führt, und ob (2) dieser Effekt durch eine Inhibierung von PARP reguliert wird.

Material und Methoden

Human umbilical vein cells (HUVEC) wurden zu subkonfluenten Einzelzellschichten kultiviert und mit Long-R3-IGF-I für die Dauer von 20 Stunden in einem Standardinkubator bei 21% O2 und 5% CO2 inkubiert. Der VEGF-Protein Gehalt im Zellkulturüberstand wurde mittels ELISA (R&D Systems, Wiesbaden, Germany), die Laktatkonzentration mittels eines Laktatanalysers (YSI 2700, Yellow Springs, USA) bestimmt. Die Aktivität von PARP wurde anhand der Inkorporation von radioaktiv markiertem 32P-NAD+ detektiert (R&D Systems, Wiesbaden, Germany). Alle Versuche wurden in Triplicates durchgeführt und mindestens zweimal wiederholt. Die Ergebnisse wurden als prozentuale Veränderung zur Kontrolle ± SD angegeben, Signifikanzen mit Hilfe des Student t-tests berechnet.

Ergebnisse

IGF-I steigerte dosisabhängig (25, 50 und 100 ng/ml) sowohl die VEGF-Protein Expression (20±10%, 50±16% (p=0,01) und 79±13% (p=0,0003)), als auch den Glykolysestoffwechsel gemessen als Zunahme der Laktatkonzentration (12±11%, 20±12% und 48±16% (p=0,01)). Eine Blockade des Glukosemetabolismus durch 2-Desoxyglukose führte zu einer Reduktion der Laktatkonzentration um 70±11% (p=0,0001), nicht jedoch zu einer verminderten VEGF-Protein Expression. Inhibitoren von MAP-Kinase (PD 98059) und Proteinkinase C (Staurosporine) minderten den Effekt von IGF-I auf die VEGF Produktion um 40±6% (p=0,0003) und 30±7% (p=0,01).Eine kompetitive Hemmung von PARP durch 3-Aminobenzamide oder Nicotinamide allein resultierte ebenfalls in einem signifikanten VEGF Anstieg um 66±5% (p=0,0003) und 32±8% (p=0,002). IGF-I hemmte PARP um 44±3% (p=0,01).

Schlussfolgerung

IGF-I steigert die Synthese von VEGF-Protein in Endothelzellen. Die Ursache ist - zumindest teilweise - in einer durch Signaltransduktion vermittelten Hemmung von Poly-(ADP-Ribose)-Polymerase zu sehen. Die Stimulation nukleärer Transkription und Proteinsynthese durch Inhibierung von PARP, hier vorgestellt als Wirkmechanismus von IGF-I, eröffnet eine neue Dimension in der Behandlung von Wundheilungsstörungen.