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Fragestellung: Das Endothel ist eine wesentliche zelluläre Komponente im komplexen hämostasiologischen System und besitzt Enzymsysteme zur Synthese des gasförmigen Transmitter Hydrogensulfid (H₂S). H₂S entfaltet auf vaskulärer Ebene zahlreiche protektive Funktionen. Ziel der vorgestellten Studie ist es, den Einfluss des H₂S-Donors GYY4137 (GYY) auf die Aktivität humaner Endothelzellen (HUVECs) in vitro, sowie auf die Neointimabildung in vivo zu evaluieren.

Methoden: Die Beeinflussung der Aktivität von HUVECs durch GYY erfolgte in einem ersten Schritt durchflusszytometrisch, indem die Adhäsionsmoleküle CD62E, CD54 und CD106 auf ruhenden und mit TNF-α-aktivierten, bzw. für 1h mit 1mM, 5mM oder 10mM GYY-behandelten und unmittelbar bzw. nach 24h mit TNF-α-stimulierten Endothelzellen analysiert wurden. Zum Ausschluss toxischer Effekte wurde ein WST-Assay mit identisch behandelten HUVECs durchgeführt. Aktuell erfolgen weitere Untersuchungen, um den Einfluss von GYY auf HUVECs hinsichtlich der Exozytose intazellulärer Granula durch Transmissionselektronenmikroskopie, sowie bezüglich der Bindung aktivierter humaner Thrombozyten mittels Rasterelektronenmikroskopie zu analysieren. Durch Anwendung des Biotin-Switch-Assays soll zusätzlich die Protein S-Sulfhydrierung von HUVECs in Abhängigkeit von der GYY Exposition untersucht werden.

In vivo dient das an C57BL/6-Tyr Mäusen durchgeführte Modell des FeCl₃-induzierten Intimaschadens der Arteria carotis zur Evaluation des Einflusses von GYY auf die Neointimabildung. In den aktuell laufenden Versuchen werden die Tiere unmittelbar nach Induktion der Carotisläsion iv mit GYY oder dem Vehikel behandelt. Nach 7, 14 und 21 Tagen erfolgt die Entnahme der Carotiden zur anschließenden Analyse der Neointimabildung. Diese wird sowohl morphometrisch mittels Hematoxylin-Eosin Färbung als auch immunhistochemisch durch Bestimmung der Expression von alpha-smooth muscle actin und proliferating cell nuclear antigen erfolgen. MW±SEM. ANOVA und anschließende post-hoc Vergleiche. Statistische Signifikanz: p < 0,05.

Ergebnisse: Die Vorbehandlung mit GYY vor der unmittelbaren TNF-α-induzierten Aktivierung der HUVECs führt im Vergleich zur alleinigen Stimulation zu einer signifikanten, dosisabhängigen Reduktion der Expression von CD62E (GYY 10mM/TNF-α: 25±5% p < 0,001 und GYY 5mM/TNF-α: 39±4% p < 0,05 vs TNF-α: 55±2%) und des mittleren Fluoreszenzshiftes von CD54 (GYY 10mM/TNF-α: 297±26% p < 0,05 und GYY5mM/TNF-α: 605±119% p = 0,711 vs TNF-α: 875±139%). Demgegenüber zeigen präliminäre Daten bezüglich der Expressionsanalyse von CD106 nur eine marginale Beeinflussung durch GYY. Erfolgte die TNF-α Stimulation erst 24h nach der GYY Behandlung, so zeigen mit 10mM GYY-behandelte HUVECs eine CD62E Expression wie unter alleiniger Stimulation (GYY10mM 52±7% p = 0,919 vs TNF-α 51±3%). Im WST-Assay konnten nach drei Stunden keinerlei Unterschiede zwischen den Behandlungsgruppen aufgezeigt werden.

Schlussfolgerungen: Anhand der bisherigen Daten kann postuliert werden, dass GYY die Aktivierbarkeit von HUVECs senkt. Weiterhin konnte bezüglich der CD62E Expression gezeigt werden, dass dieser Effekt reversibel ist. Eine toxische Wirkung konnte ausgeschlossen werden. Die aktuell laufenden in vitro und in vivo Versuche werden genaueren Aufschluss über die zugrunde liegenden Mechanismen geben und so die Kenntnisse über das Wirkspektrum des vielversprechenden Mediators H₂S erweitern.