Isoprostane, Phytoprostane, Nitroölsäuren und Eiöl als Modulatoren der Genexpression : Zusammenhang zwischen oxidativem Stress und Atherosklerose

In den Industrielandern sind kardiovaskulare Erkrankungen die haufigste Todesursache. Atherosklerose ist eine Erkrankung der inneren Arterienwand. Die Entstehung der Atherosklerose ist ein multifaktorielles Geschehen, an dem verschiedene Zellen aus der Arterienwand, z.B. Endothelzellen und glatte Muskelzellen, und aus dem Blut, z. B. Monozyten und Thrombozyten, beteiligt sind. Als gemeinsamer Pathomechanismus wird oxidativer Stress, insbesondere durch oxidiertes LDL angenommen, welcher zu einer endothelialen Dysfunktion und im Folgenden zu einer Ausbildung von atherosklerotischen Lasionen fuhrt. Durch oxidativen Stress kommt es zudem zu einer Veranderung verschiedener Signalkaskaden und Transkriptionsfaktoren, zur Veranderung der Expression verschiedener Substanzen wie Zytokinen, Wachstumsfaktoren und anti-/ proapoptotischen Faktoren. Isoprostane spielen bei vielen Prozessen, die an der Entstehung der Atherosklerose beteiligt sind, eine wichtige Rolle. Bisher wenig untersucht ist ihre Wirkung auf die Genexpression, insbesondere solcher Gene, die in Zusammenhang mit der Pathophysiologie der Atherosklerose stehen. In der Pathophysiologie der Atherosklerose werden Transkriptionsfaktoren aktiviert, die die Expression bestimmter Zielgene regulieren. Isoprostane, Phytoprostane, Nitroolsaure und Eiol konnten diese Effekte beeinflussen. Daher wurden zunachst verschiedene Transkriptionsfaktoren in Endothelzellinien als Luciferase-Reporter-Systeme exprimiert. Anschliesend wurden verschiedene Iso- und Phytoprostane sowie Nitroolsauren, Eiol und Spirit of Charismon auf ihre aktivierende oder inhibierende Wirkung auf diese Transkriptionsfaktoren untersucht. In einem weiteren Schritt wurde die Wirkung der Substanzen auf die Expression geeigneter Zielgene in der primaren HUVEC-Endothelzelllinie untersucht. Fur die Substanzen Eiol und Spirit of Charismon zeigte sich in der vorliegenden Arbeit kein wesentlicher Einfluss auf die Genexpression verschiedener Zielgene, jedoch ein Anhalt auf Zytotoxizitat. Fur die Nitroolsauren zeigte sich eine inhibitorische Wirkung auf den Transkriptionsfaktor NFB. Fur die untersuchten Phytoprostane konnte keine Beeinflussung der Genexpression gezeigt werden. Bei den eingesetzten Isoprostanen zeigten sich auf verschiedenen Signalwegen Effekte fur das Isoprostan 8-iso-PGD2. In den HUVEC-Zellen zeigte sich sowohl ein proinflammatorischer bzw. eine proapoptotischer Effekt. Cardiovascular diseases are the most common cause of death in industrialized countries. Atherosclerosis is a harmful disease of the inner arterial wall. The development of atherosclerosis is a multifactorial event, in which different cells originating from the artery wall, e.g. endothelial cells and smooth muscle cells, and some originating from the blood, e.g. monocytes and thrombocytes, take part. The common pathomechanism is assumed to be oxidative stress, induced especially by oxidized LDL, which causes an endothelial dysfunction and leads subsequently to the formation of an atherosclerotic lesion. Oxidative stress causes a change of various signal cascades and transcription factors as well as in the expression of diverse substances like cytokines, growth factors and anti-/proapoptotic factors. Isoprostanes play an important role in a large amount of processes involved with the development of atherosclerosis. So far their impact on gene expression, especially genes connected to the pathophysiology of atherosclerosis, has been scarcely evaluated. During the pathophysiology of atherosclerosis, transcription factors regulating the expression of certain genes are activated. Isoprostanes, phytoprostanes, nitro oleic acid and eggoil can influence these effects. Therefore, as a first step, the genes of serveral transcription factors in endothelic cell lines were expressed as luciferase-reporter systems. Subsequently different iso- and phytoprostanes as well as nito oleic acid, eggoil and Spirt of Charismon were probed concerning their activating respectively inhibiting effect on these transcription factors. In an additional step, the effect of these substances on the expression of suitable genes in the primary HUVEC- endothelic cell line was probed. In the present work no significant effect could be shown for the substances eggoil and Spirit of Charismon concerning the gene expression of various genes, but an indication of cytotoxicity could be observed. For the nitro oelic acids an inhibiting effect on the transcription factor NFκB could be shown. The examined phytoprostanes showed no effect on the gene expression. From the group of isoprostanes used in this study, only isoprostan 8-iso-PGD2 affected different signaling ways. In the HUVEC cells proinflammatory as well as proapoptotic effects could be observed.