title: Die Effekte von Rosmarinsäurederivaten und deren Metaboliten auf die Proliferation vaskulärer glatter Muskelzellen
Creators: name: Graf, Hannah
Publisher: name: :none
Year: 2021

description: Die Atherosklerose gehört in unserer westlichen Gesellschaft zu den Volkskrankheiten und ihre Folgen Herzinfarkt und Schlaganfall gehören zu den häufigsten Todesursachen. Bisherige Therapieansätze vermindern die Risikofaktoren (durch Diät, Bewegung), behandeln Vorerkrankungen (wie Hypertonie, Diabetes etc.) oder öffnen durch invasive Methoden bereits verschlossene Gefäße. [1–3] Die durch Entzündungsprozesse in den Gefäßen zum Wachstum angeregten VSMC verstärken auf mehrere Arten die Bildung von atherosklerotischen Plaques, u.a. durch die Produktion von ECM und die Freisetzung von Zytokinen, welche den Entzündungsprozess und die Einlagerung von LDL in die Gefäßwand fördern. Daher ist die Hemmung proliferierender VSMC ein potenzieller Therapieansatz, der die Progression der Atherosklerose vermindern könnte. [4–6] Eine antiproliferative Therapie kann außerdem das Risiko einer Restenose nach einer Angioplastie vermindern, da die erneute Verengung des Gefäßes zum Großteil von den VSMC verursacht wird. [7] Ausgehend von einer Studie zur antiproliferativen Wirkung von RAME (Rosmarinsäure-methylester) auf VSMC (vaskuläre glatte Muskelzellen) wurde in dieser Arbeit der Effekt von Rosmarinsäure, fünf ihrer Ester (RAME, RAET, RABU, RAOCT, RADOD) und ihrer Metaboliten auf das Wachstum von VSMC untersucht. Dabei zeigten alle getesteten Ester im Resazurin- und Kristallviolett-Assay eine antiproliferative Wirkung auf mit PDGF stimulierte VSMC, die – wie die Zellzyklusanalyse ergab - in der G0/G1 Phase arretiert werden. Die Metaboliten der Rosmarinsäure hemmten das Wachstum der Zellen hingegen nicht. Mit Ausnahme von RADOD zeigten alle Ester eine konzentrationsabhängige antiproliferative Wirkung. Die ähnlichen IC50-Werte von RAME, RAET, RABU und RAOCT zeigten, dass die Stärke der Wirkung nicht von der Kettenlänge der Esterseitenkette abhängt. Fragmentierte DNA in den Proben bei der Zellzyklusanalyse sowie die Morphologie der Zellen im Mikroskop gaben jedoch auch erste Hinweise auf eine toxische Wirkung der längerkettigen Ester. Mit Hilfe des Western Blots wurde gezeigt, dass die untersuchten RA-Derivate genauso wie RAME die Phosphorylierung von Rb an Ser807/811 hemmen. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass die kurzkettigen RA-Ester interessante Kandidaten für weitere Studien sind, während für die längerkettigen zuerst eine mögliche Toxizität ausgeschlossen werden muss.
description: Atherosclerosis is a widespread disease throughout Western society and its consequences - heart attack and stroke belong to the most common causes of death. Present therapeutical strategies lower risk factors (e.g. introducing diet, exercise), treat co-morbidities (like hypertension or diabetes) or surgically widen narrowed vessels. [1–3] VSMC, which are stimulated to proliferate by intravascular inflammatory processes, enforce the formation of atherosclerotic plaques in multiple ways. These include the production of ECM and liberation of cytokines, which promote inflamation and storage of LDL in the intima of blood vessels. Therefore, the inhibition of proliferating VSMC is a potential therapeutic approach, which helps to reduce the progression of atherosclerosis. [4–6] Moreover, since the re-narrowing of the vessel is mainly caused by VSMC proliferation, antiproliferative treatment can potentially reduce the risk of restenosis after angioplasty. [7] Based on a study on the antiproliferative effect of RAME (rosmarinic acid methyl ester) on VSMC (vascular smooth muscle cells), for this thesis I tested rosmarinic acid, five of its esters (RAME, RAET, RABU, RAOCT, RADOD) and its metabolites for their effect on VSMC proliferation. All tested esters showed an antiproliferative effect on VSMC in both Resazurin and Crystal Violet Assay and arrested the cells in the G0/G1 phase of the cell cycle according to the cell cycle analysis. In contrast, RA metabolites did not inhibit cell proliferation. Except for RADOD, the antiproliferative effect was concentration-dependent. Similar IC50 values of RAME, RAET, RABU and RAOCT showed that the effectiveness does not correlate to the length of the ester side chain. Detection of fragmented DNA in samples during the cell cycle analysis and the changed morphology of cells under the microscope indicated a potential toxic effect of RA esters with longer side chains. Results from the Western Blot showed that the tested RA derivatives inhibit phosphorylation of Rb in Ser807/811 the same way RAME did previously. All in all, the results of this thesis indicate that RA esters with shorter side chain are interesting candidates for further examination, whereas for esters with longer side chains, toxicity has to be ruled out first.