Abgeschlossenes Förderprojekt der DDS - Projektbericht

Wissenschaftler der LMU identifizieren potentielles Signalmolekül der Zellwanderung in den Gefäßwänden!

Im gesunden Zustand sind unsere Blutgefäße von Gefäßmuskelzellen umschlossen, die die Aktivität der Gefäßwand steuern, z.B. bei der Regulation des Blutflusses und Blutdrucks. Wandern Gefäßmuskelzellen aus der sog. Mediaschicht durch mechanische (hoher Blutdruck) und biochemische Schädigungen allerdings in der inneren Gefäßwandschicht  (Endothel)ab, verdickt sich diese und fördert die Entwicklung der sogenannten Arteriosklerose. Umgangssprachlich auch als Gefäßverkalkung bekannt.

Bei Stoffwechselkrankheiten wie Typ-2-Diabetes werden Entzündungsfaktoren aus dem Fettgewebe freigesetzt. So auch das Resistin. Dieses entzündungsfördernde Molekül verursacht eine Vermehrung und Einwanderung von Gefäßmuskelzellen in die innere Gefäßwand. Die daraus resultierende Verengung und . Schädigung der Blutgefäße führt zu einem erhöhten Risiko für Herzinfarkt und Schlaganfall.

Um der unerwünschten Bewegung der Gefäßmuskelzellen und damit der Entstehung der Arteriosklerose bei Patienten mit Typ-2-Diabetes entgegenzuwirken, ist es u.a. von großer Bedeutung, die Signale und Regelkreise zu verstehen, die die Bewegung diser Zellen fördern.

Wissenschaftlern um Frau Dr. Hanna Manell vom Institut für Kardiovaskuläre Physiologie und Pathophysiologie im Walter Brendel Zentrum für experimentelle Medizin der LMU ist es nun gelungen, einen solchen Signalgeber zu identifizieren.

Wer ist ARNO?

Die Bedeutung des Proteins ARNO (kurz für ARF nucleotide-binding site opener) für die Bewegung verschiedener Zellarten war bereits bekannt. Jedoch war noch nicht geklärt, ob dies auch bei der Resistin-vermittelten Einwanderung von Gefäßmuskelzellen in die Gefäßwand eine Rolle spielt und ob sich durch das gezielte Ausschalten von ARNO die Wanderbewegung von Gefäßmuskelzellen sogar unterdrücken und so die Entwicklung der Gefäßverkalkung verhindern lässt.

Der Vergleich von Zellen mit aktivem und inaktivem ARNO zeigte deutlich, dass ARNO eine Schlüsselrolle im Regelkreis der Resistin-vermittelten Zelleinwanderung spielt. Nur Zellen, die die aktive Form von ARNO enthielten ließen sich durch erhöhte Konzentrationen von Resistin zur Wanderung anregen. War ARNO hingegen ausgeschaltet, kam es nicht zu dieser wanderbewegung der Gefäßmuskelzellen.

Darüber hinaus konnten weitere Signalmoleküle identifiziert werden, die aktiviert werden müssen, damit Resistin diese Zellen stimulieren kann. Die Forscher fanden heraus, dass ARNO in diesem Zusammenhang die Funktion eines Signalverstärkers übernimmt, in dem es die Aktivität der am Regelkreis beteiligten Signalmoleküle fördert. Umgekehrt bedeutet dies, dass das Ausschalten von ARNO die Zellen unempfänglich für das Resistin-Signal machen kann, was wiederum die Vermehrung und Einwanderung der Gefäßmuskelzellen vermindert.

Des Weiteren konnte festgestellt werden, dass ARNO auch die Produktion weiterer Proteine beeinflusst, die für eine Umformung der Gefäßmuskelzellen benötigt werden. Diese ist notwendig, damit sich die Zellen ihren Weg ins Innere der Gefäßwand bahnen können. Ein inaktiver ARNO bedeutet somit eine Unterdrückung der Gestaltwandlung.

Im Hinblick auf das erhöhte Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen bei Typ-2-Diabetes hat dieses Förderprojekt erste vielversprechende Hinweise auf eine neues potentielles Zielmolekül gegeben, dessen spezifische  Abschaltung therapeutisches Potential besitzt, um der Entstehung einer Arteriosklerose (=Gefäßverkalkung) bei Typ-2-Diabetes entgegen zu wirken.