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Einleitung: Endotheliale Progenitorzellen (EPC) verbessern die Re- bzw. Neovaskularisierung von Gewebsdefekten nach Trauma. Jedoch kommt es bei polytraumatisierten Patienten zur systemischen und lokalen Freisetzung von Entzündungsmediatoren wie z.Bsp. TNF-alpha, so daß Reparations- und Regenerationsvorgänge unter inflammatorischen Bedingugen stattfinden. Die klinische Situation der Entzündung ist oft assoziiert mit schlechter Wundheilung und schlechter Gewebsrevaskularisierung. Möglicherweise wirken sich Entzündungsmediatoren hemmend oder apoptotisch auf Regenerationszellen wie EPC aus. Die Prevention der Apoptose von EPC und Steigerung der im Blut zirkulierenden EPC würde die Neovaskularisierung verbessern. Ziel dieser Studie ist es, den Einfluss des proinflammatorischen Mediators TNF-alpha auf die EPC Differenzierung und Apoptoserate zu untersuchen. Ausserdem wurde der protektive Effekt von Simvastatin auf die Differenzierung und Apoptoserate der EPC unter inflammatorischen Bedingungen in vitro untersucht.

Material und Methoden: EPC wurden durch Dichtezentrifugation (20 min, 600 g; Ficoll (1.077 g/ml))aus einem Buffy coat isoliert. 4*106 Zellen wurden mit Fibronectin (10 µg/ml) in 24-Loch Kulturschale und 1 ml Endothelialen Basismedium (EBM, Cambrex, Verviers, Belgium) kultiviert. Nach 48 h wurden nicht-adherente Zellen in eine neue FN-benetzte Petrischale transferriert und für weitere 72 h kultiviert. EPC wurden durch Oberflächenexpressionsanalyse von CD34, vascular endothelial growth factor receptor 2 (VEGF-R2), PECAM und Oberflächenbindung von Urex europaeus agglutinin-1 charakterisiert. Es folgte die doppelt positive Fluoreszenz-Färbung mit DiLDL (Cell-Systems, Germany) und Lectin (Sigma, Germany). Funktionell wurde die aussprossende Eigenschaft der EPC im Matrigel getestet. Die EPC Anzahl wurde ausgezählt und die relative Menge von DiLDL-uptake/Zelle und DiLDL/Lectin der doppelt-positiven Zellen per Flusszytometrie bestimmt. Simvastatin (25µmol/l) wurde 24 h vor TNF-alpha (50u/ml) Gabe der Zellkultur zugefügt. Als Kontrolle wurde nur eine Lösungsmischung der Zellkultur verabreicht. Zur Apoptosebestimmung wurden die Zellen vor der Zytokingabe mit DiLDL gefärbt. Apoptose (Annexin Färbung) wurde 3 h nach TNF-alpha Gabe gemessen. Die EPC Zellzahl wurde 24 h nach Zytokingabe ermittelt.

Ergebnisse: Die Inkubation von EPC mit TNF-alpha (50 u/ml) führt zu einer dreifachen Zunahme der Apoptosenrate im Vergleich zur Kontrolle (6.1 % (Kontrolle) auf 18.4 % (p<0.05)), zur verminderten Zellzahl von EPC (60.1 +/- 7.7 (Kontrolle) auf 14.5 +/- 4.6 (p<0.05)) und Abnahme der EPC-Funktion (DiLDL-Aufnahme) von 337.8 (Kontrolle) auf 184.9 (TNF-a). Eine Vorbehandlung mit Simvastatin (25 µmol/l) resultiert in einer signifikanten Abnahme der Apoptose der EPC im Vergleich zur Kontrolle(p<0.05) mit Anstieg der Zellzahl und verbesserter EPC Funktion.

Schlussfolgerung: Proinflammatorische Bedingungen (TNF-alpha) führen zu einer Abnahme der Zellzahl von EPC in vitro durch Induktion der Apoptose. Die EPC Funktion ist ebenfalls signifikant reduziert. Simvastatin inhibiert die TNF-alpha induzierte Apoptose von EPC und verbessert das Überleben und die Funktion von EPC in vitro.