gms | German Medical Science

Einleitung: Arteriogenese, das Wachstum präexistierender Kollateralarterien, kann im Tiermodell durch Ligatur der Femoralarterie induziert werden. Die hierdurch entstehende Schubspannung in den Gefäßen spielt eine zentrale Rolle als Auslöser des Kollateralwachstums. Allerdings ist dieser Prozess selbst inhibierend, weil das schnelle Wachstum eine Durchmessererhöhung und damit eine Abnahme des mechanischen Stresses zur Folge hat. Der Wachstumsprozess wird vorzeitig bei inkompletter Adaption gestoppt. In einem Shuntmodell zur permanenten Erhöhung der Schubspannung wird eine komplette Wiederherstellung der vaskulären Funktion erreicht. Dies ist eine Situation, bei der die molekularen Vorgänge maximal stimuliert sind und wo die Chance, mit modernen molekularbiologischen Methoden die Hauptakteure zu identifizieren, besonders groß ist.

Material und Methoden: Die Methode der Herstellung einer seit-zu-seit Anastomose zwischen dem distalen Stumpf der ligierten Arterie und der benachbarten Vene wurde daraufhin an der Ratte etabliert. RNA aus wachsenden Kollateralgefäßen 5 Tage nach Ligatur und Shuntoperation wurde im Vergleich zu RNA aus präexistierenden Kontrollarterien auf Microarrays untersucht (n=4), um differentiell exprimierte Gene zu identifizieren. Diese wurden dann mit quantitativer Realtime-PCR validiert.

Ergebnisse: Unter den differentiell exprimierten Genen wurden keine Hinweise auf die Expression bislang bekannter, Angiogenese-relevanter Wachstumsfaktoren (wie z. B. FGF, VEGF, MCP-1, GMCSF und PDGF) gefunden. Unsere Daten zeigen eindeutig, dass sich die molekularen Prozesse der Arteriogenese signifikant von denen der Angiogenese unterscheiden. Sie lassen den Schluss zu, dass der Stimulus der erhöhten Schubspannung durch „guanine-nucleotide-exchange factors“ (GEFs) und „GTPase-activating proteins“ (GAPs) intrazellulär übertragen wird.

Schlussfolgerung: Dem in Folge dessen aktivierten Rho-Signalweg kommt bei der Umstrukturierung präformierter Kollateralgefäße eine entscheidende Bedeutung zu.