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Einleitung: IGF-I beschleunigt die kutane Wundheilung vornehmlich durch eine Zunahme der VEGF Expression, welche vornehmlich durch den Transkriptionsfaktor HIF-1 alpha (HIF) reguliert wird. In jüngster Vergangenheit wurde auch ein Zusammenhang mit dem nukleären Enzym Poly(ADP-Ribose)Polymerase (PARP) beschrieben. PARP kann durch IGF-I gehemmt werden, wodurch die VEGF-Protein Expression stimuliert wird. Ziel der Untersuchung war es zu klären, welche Rolle die IGF-I induzierte Hemmung von PARP in der HIF-vermittelten VEGF Expression in Endothelzellen spielt.

Material und Methoden: Human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) wurden zu subkonfluenten Einzelzellschichten kultiviert. Nach Kultivierung übernacht in serumfreiem Medium wurden die Zellen mit verschiedenen Konzentrationen an Long-R3-IGF-I in einem Standardinkubator bei 90% Raumluft und 10% CO2 unterschiedliche Zeitspannen inkubiert. HIF-Protein wurde mittels Western Blot, HIF- und VEGF-mRNA Expression durch eine konventionelle semiquantitative RT-PCR nachgewiesen. Die HIF-DNA-Bindungsaktivität wurde mit Hilfe eines Transkriptionsfaktor-Assays (R&D Systems, Wiesbaden, Germany) bestimmt. Zur Hemmung von PARP wurde 3-Aminobenzamid (3-AB) verwendet. Die Ergebnisse wurden als prozentuale Veränderung + SD zur Kontrolle angegeben, Signifikanzen mit Hilfe des Student t-tests berechnet.

Ergebnisse: Sowohl IGF-I als auch 3-AB steigerten zeit- als auch dosisabhängig die VEGF-mRNA Expression. Parallel dazu war jeweils eine Zunahme an HIF-Protein zu beobachten. Weder IGF-I noch 3-AB konnten jedoch eine Zunahme der HIF-mRNA induzieren. Die DNA-Bindungsaktivität von HIF war nur als Folge einer Behandlung mit IGF-I (56+16%; p=0,03), nicht aber 3-AB (11+4%; p=0,68) gesteigert.

Schlussfolgerung: Die IGF-I induzierte Zunahme der VEGF-mRNA Expression wird durch eine Steigerung der Transkription reguliert. Die Zunahme an HIF Protein ist jedoch nicht durch eine gesteigerte Neusynthese von HIF bedingt. Wir postulieren, dass HIF im Rahmen einer posttranslationellen Modifikation ADP-ribosyliert werden kann. Eine Hemmung von PARP führt zwar zu einer gesteigerten HIF-Protein Expression, nicht jedoch zu einer Zunahme der DNA-Bindungsaktivität von HIF. Die Stimulation der HIF-Protein Expression durch Inhibierung von PARP eröffnet eine neue Dimension in der Behandlung von Wundheilungsstörungen.