title: Expressionsanalyse der nukleären Rezeptoren PPAR-α/γ-1/γ-2 und der Transkriptionsfaktoren T-bet und GATA-3 nach Stimulation von dermalen Endothelzellen mit den Weichmacher, Di(2-ethylhexyl)phthalat-Metaboliten 2-Ethylhexanol und 4-Heptanon
title: Expression analysis of nuclear receptors PPAR-α/γ-1/ γ -2 and transcription factors T-bet and GATA-3 after exposure to platiziser Di(2-ethylhexyl) phthalate methabolites 2-Ethylhexanol und 4-Heptanon in dermal microvascular endothelial cells
Creators: name: Dutescu, Ralf Michael
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2011
Subjects: DOP
GATA-3
T-bet
Weichmacher
Medizin, Gesundheit

description: Hintergrund: Di(2-ethylhexyl)
      phthalate (DEHP) als Weichmacher aus der Familie der
      Phthalate ist bekannt für seinen schädlichen Einfluss auf
      Organe wie Herz, Leber und die Geschlechtsorgane. Im
      Gegensatz zu anderen Weichmachern bildet ausschließlich DEHP
      die Metabolite 2-Ethylhexanol (2EH) und 4-Heptanon (4HP),
      welchen eigene toxische Wirkungen zugeschrieben werden. Die
      Biodistribution des DEHP und seiner Metabolite über das
      kardiovaskuläre System, hat uns veranlaßt das
      Expressionsverhalten von nukleären Rezeptoren in
      mikrovaskulären Endothelzellen nach Stimulation durch 2EH und
      4HP zu untersuchen. Methoden: MEHC1 Zellen wurden kultiviert
      und über 24 Stunden mit aufsteigenden Konzentrationen von
      2-EH (500, 1000, 2000μg/ml) und 4-HP (250, 500, 1000,
      2000μg/ml) inkubiert und anschließend nach RNA isolation für
      real-time PCR herangezogen. Die Expression der
      Transkriptionsfaktoren PPAR-α, γ-1, γ -2, T-bet und GATA-3
      wurde relativ quantifiziert. Dabei wurde die Expression der
      unterschiedlich stimulierten Proben in Bezug zu einer
      unstimulierten Zellreihe untersucht. Ergebnisse: Die
      Untersuchungen zeigen eine Inhibition des an PPAR-α,-γ- 1 und
      γ -2 nach 2-EH Exposition (500, 1000 μg/ml) sowie
      Hochregulation des PPAR-α und Herabregulation des PPAR γ-1
      und γ -2 in 4-HP (500, 1000 μg/ml) inkubierten Zellen. GATA-3
      wird durch 2-ETH als auch durch 4-HP in allen Konzentrationen
      stimuliert. Die 2000 μg/ml Konzentration von 2-EH und 4HP
      ergab geringe cDNA Level, welches auf eine erhöte Zelltod
      hinweist. T-bet war in den Proben in Spuren nachweisbar.
      Diskussion: PPAR-α und –γ werden vasodillatatorische Effekte
      zugeschrieben. Unter Stimulation mit 2-EH bzw. 4-HP zeigen
      sich gegenläufige Einflüsse auf die PPAR-Expression und somit
      auf den Gefäßtonus. GATA-3-Expression wird im Zusammenhang
      mit der VCAM vermittelten Extravasion von Entzündngszellen
      gesehen. Auch hier zeigen sich antagonistische Einflüsse des
      2EH gegenüber dem 4HP. In Zukünft könnten letztlich nur
      in-vivo Toxizitätsuntersuchungen abschliessend klären,
      welcher Einfluß sich aus dem gemeinsamen Auftreten der
      Metabolite ergibt. Zusammengenommen unterstützen die
      Ergebnisse jedoch die geforderte Einschränkung des DEHP-
      Gebrauchs.
description: Purpose: Di(2-ethylhexyl)
      phthalate (DEHP) is known to elicit marked impact on the
      heart, liver and lung and the reproductive system. In
      contrast to other members of the phthalates 2-ethylhexanole
      (2EH) and 4-heptanone (4HP) result solely from the DEHP
      metabolism and express there own distinctive toxicity. Since
      2EH and 4HP are biodistributed via the vascular system we
      looked at the expression of nucleic receptors in endothelial
      cells after expositor to 2EH and 4HP. Methods: MEHC1 cells
      were cultivated and stimulated over 24h with 2-EH (500, 1000,
      2000μg/ml) and 4-HP (250, 500, 1000, 2000μg/ml) and
      subsequently harvested for real time PCR. Transcription
      factors PPAR-α, γ-1, γ -2, T-bet and GATA-3 expression was
      quantified relative to a standard curve of known
      DNA-concentrations and compared to the expression pattern of
      unstimulated cells. Results: Data showed an inhibition of
      PPAR-α γ-1 and γ -2 after 2-EH exposure (500, 1000 μg/ml)
      with up regulation of PPAR-α and downregluation of PPAR γ-1
      and γ -2 in 4-HP (500, 1000 μg/ml) incubated cells. GATA-3
      was stimulated by 2-ETH and 4-HP in all concentations. The
      2000 μg/ml 2-EH as well as 4HP yielded low cDNA levels
      indicating cell death. T-bet was barely detectable in 4HP
      stimulated cells. Discussion: It is assumed that PPARs cause
      vasodilation. Results suggest that 2-ETH as well as 4-HP
      present an oppositional impact on vascular tonus. GATA-3 has
      been shown to reduce the extravasation of immuno cells by
      inhibiting VCAM expression. Here we see a conflictive
      influence of 2EH comared to 4HP on GATA-3 expression. Future
      2EH and 4HP in-vivo co-stimulation experiments could clarify
      witch metabolite outbalance the other on it’s impact on
      vascular function. So far the shown toxicity supports the
      idea of restricting the widespread use of DEHP.