Die Rolle der Ca2+-aktivierten K+-Kanäle KCa3.1 und KCa2.3 bei retinalen Angiogeneseprozessen

Angiogeneseprozesse spielen in vielen physiologischen und pathologischen Prozessen eine wichtige Rolle. Neuere Forschungen legen nahe, dass auch endotheliale Ca2+-abhängige K+-Kanäle KCa3.1 und KCa2.3 wichtig für Angiogeneseprozesse sein könn-ten. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob ein Verlust oder eine Überstimulation oben genannter Kanäle – durch genetischen Knockout oder Induktion – einen Einfluss auf die morphologische und quantitative Vaskularisierung der Retina von juvenilen, 5- und 7-Tage alten, sowie von adulten, 30-Tage alten transgenen Tieren hat. Es wurden ver-schiedene bestehende Tiermodelle herangezogen, es waren der spezifische Knockout eines oder beider Kanäle, die Überexpression von KCa2.3 sowie eine Kombination von Knockout und Überexpression möglich. Es konnten bestehende und neue Methoden zur Retina-Präparation und Visualisierung der Netzhaut-Gefäße herangezogen und partiell entwickelt werden. Durch die Kombination eines ersten Typ IV Kollagen Antikörpers und eines zweiten, mit Alexa Fluor gekoppelten Antikörpers gegen den Ersten wurde eine sehr zuverlässige und homogene immunhistochemische Anfärbung der Gefäße erreicht. In einem weiteren Schritt wurden unter einem Fluoreszenzmikroskop durch technisch-optische Hilfsmittel der Hauptgefäßplexus der Retina isoliert dargestellt und aus Einzelbildern ein digitales Bild der gesamten Retina erstellt. Auf dieses Abbild des Gefäßnetzes wurden verschiedene Arten der Auswertung angewandt, um die morpholo-gischen Gefäßveränderungen quantitativ und qualitativ beurteilen zu können. Bei der Flächenanalyse wurde mittels einer Grauwert-Analyse ausgewertet, wie viel der Ge-samtfläche eines Präparates mit Gefäßen bedeckt ist. Bei einer anderen Analyse wurden die Verzweigungen der Gefäße in definierten Arealen bestimmt um auf die Dichte des Kapillarnetzes Rückschlüsse zu ziehen. Als letztes wurden ebenfalls in definierten Arealen die Durchmesser sowohl kleiner als auch großer Gefäße bestimmt, um zu se-hen, ob bei den verschiedenen Tiermodellen Unterschiede in der Größe der Gefäße be-stehen. Es konnte hier gezeigt werden, dass der Knockout des KCa3.1-Kanals mit einer Zunahme der Anzahl der Gefäße in der Retina einhergeht, speziell die Anzahl der Verzweigungen der Gefäße sind signifikant höher. Auch der Knockout des KCa2.3-Kanals hat proangiotische Auswirkungen auf die Retina, was sich ebenfalls in einer Erhöhung der Verzweigungen äußert. Ausgeprägter war diese Beobachtung bei einem Knockout beider Kanäle. Der Durchmesser der Arteriolen und Kapillaren ist in allen Gruppen unverändert. Bei sehr jungen, 5- und 7-Tage alten Tieren zeichnen sich in der Tendenz gleichgerichtete Veränderungen ab, wie sie in adulten Tieren beobachtet werden. Die Eigenschaften der verwendeten Tiermodelle erlaubten Untersuchungen, in denen der KCa2.3-Kanal überexprimiert wird. Hier zeigte sich sowohl bei KCa2.3T/T transgenen Tieren als auch bei KCa3.1-/-/ KCa2.3T/T doppeltransgenen Tieren eine den Wildtypen vergleichbare Gefäßdichte bei Überexpression von KCa2.3. In Bezug auf die Rolle der Kanäle KCa3.1 und KCa2.3 wurde in der vorliegenden Arbeit die These der Einflussnahme auf Angiogeneseprozesse beider Kanäle dargelegt. Es ist denkbar, dass sich diese Kanäle in Zukunft als ein lohnendes Ziel für pharmakologische Beeinflussung von Gefäßwachstum und Neoangiogenese herausstellen