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Einleitung: Arteriogenese – das Wachstum von prä-existenten Kollateralgefäßen zu funktionellen Arterien – wird durch erhöhte Schubspannung induziert. MicroRNAs (miRNA) sind in der post-transkriptionalen Regulation der Genexpression beteiligt. Eine schubspannungs-induzierte miRNA Expression könnte möglicherweise während des Kollateralwachstums zur Signaltransduktion des physikalischen Stimulus in eine zelluläre Antwort beitragen. Daher haben wir in einem Rattenmodell chronisch erhöhter Schubspannung in Kollateralarterien die Beteiligung von miRNAs während der Arteriogenese untersucht.

Material und Methoden: 6 Spraque Dawley Ratten erhielten eine Ligatur der Femoralarterie (FAL). Distal der Ligatur wurde eine Seit-zu-seit-Anastomose zwischen der A. femoralis und der benachbarten Vene hergestellt, was zu einer chronischen Erhöhung der Schubspannung in den Kollateralarteien führt. Nach der Dissektion des Kollateralgewebes 7 Tage nach der Operation wurde die gesamte miRNA isoliert und ein Expressionsprofil im Vergleich zu sham-operierten ruhenden Kollateralen erstellt. Mittels qRT-PCR wurde die differentielle Expression verifiziert. Die zelluläre Lokalisation ausgewählter miRNAs erfolgte mit in situ Hybridisierung kombiniert mit Immunfärbung. Mit einer lokalen Blockade spezifischer miRNAs in den Kollateralen der Maus wurde deren Einfluss auf die Arteriogenese untersucht.

Ergebnisse: Wachsende Kollateralarterien zeigten im Vergleich zu Sham operierten Kontrollen signifikant erhöhte Expression von 6 miRNAs. miR-143, miR-195 und miR-24 wurden in der Gefäßwand wachsender Kollateralarterien lokalisiert. miR-24 ist zudem im schubspannungs-aktivierten Endothel exprimiert. Die Blockade von miR-143 führt zu erheblicher Beeinträchtigung der Arteriogenese.

Schlussfolgerung: Diese Daten implizieren eine Beteiligung von miRNAs in der Arteriogenese. miR-143 wurde bereits zuvor mit der Modulation des Phänotyps glatter Muskelzellen in Verbindung gebracht. In unserer Studie wurde eine Funktion während des Gefäßwachstums identifiziert. Die gezielte Modulation dieser miRNA in vivo bietet möglicherweise einen Ansatzpunkt zur Steigerung des Kollateralwachstums