Untersuchungen zur Regulation des Endothelin-1-Gens

Endothelin-1 ist ein potenter Vasokonstriktor, der aber auch an einer Reihe anderer komplexer Mechanismen im Organismus beteiligt ist, so vor allem an der Entstehung kardiovaskulärer oder renaler Erkrankungen. Ziel dieser Arbeit war es, die Regulation des Endohelin-1-Gens und seine Interaktionen mit dem Renin-Angiotensin-System, den PPARα- bzw. PPARγ-Agonisten und LOX-1 zu untersuchen. Der Einfluss des +138 D/I-Polymorphismus auf die Expression, Aktivität und Transkription und dessen Interaktionen mit den ersten 201 bp des ppET-1-Promotors wurde durch In-vitro-Versuche beleuchtet. Die Folgen der Stimulation der mRNA-Expression verschiedener Gene des Renin-Angiotensin- und Endothelinsystems durch Angiotensin II wurde in zwei Modellen, Cyp1a1ren2- und Angiotensin-II-infundierten SD-Ratten untersucht. Die Ergebnisse der Untersuchungen des humanen Gens weisen auf eine Bedeutung der 5’-UTR des ppET-1-Gens sowohl auf transkriptioneller als auch translationeller Ebene hin. Der +138 D/I-Polymorphismus trägt entscheidend zur Expression bei. Es konnte eine DNA-Protein-Interaktion in der 5’-UTR zwischen Position +122 und +152 nachgewiesen werden, die Existenz einer AP1- und GATA-2-Bindungsstelle im vorderen Promotor konnte dagegen nicht bestätigt werden. Die DNA-rotein-Interaktionen in der 5‘-UTR und dem Promotor können indirekt von PPARα-Agonisten wie Clofibrat verstärkt werden. Stimulatorische Effekte auf den Promotor konnten für Clofibrat auch in Abhängigkeit der putativen GATA-2- Bindungsstelle gezeigt werden und auch die mRNA-Expression von ppET-1 konnte durch Clofibrat induziert werden. Die Wirkung des Angiotensin II scheint dagegen durch mehr Faktoren beeinflusst zu werden als bisher bekannt, die Behandlung mit Angiotensin II führte nur bei Vektoren, die ausschließlich die 5’-UTR enthielten, zu einem induzierenden Effekt. Alle anderen Untersuchungen zu Angiotensin II, sowohl im Zellmodell als auch in den beiden Tiermodellen zur Hypertonie, konnten im Gegensatz zu den Erwartungen keinen Effekt auf die Regulation des ppET-1-Gens zeigen. Die Untersuchungen der SD-Ratten und der Cyp1a1ren2-Ratten zeigten deutliche Unterschiede in der Beeinflussung der untersuchten kardiovaskulären Gene, in den Cyp1a1ren2-Ratten war die Expression fast aller Gene unverändert. Zusätzlich konnte beobachtet werden, wie sehr das Endothelin-System mit anderen Systemen verbunden ist, ein Eingriff in das Endothelin-System ist nicht allein über kardiovaskuläre Effektoren, sondern auch über ubiquitär vorkommende Substanzen wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe möglich. Das untersuchte Cyp1a1ren2-Modell ist daher für die Untersuchung der Hypertonie nur eingeschränkt geeignet. Die Ergebnisse dieser Arbeit erweitern das Wissen über die Regulation des Endothelin-1 und tragen somit auch zu dem inzwischen zwanzig Jahre währenden Weg vom Vasokonstriktor zum multifaktoriellen Peptid und der sukzessiven Erweiterung der Bedeutung des Endothelins als pharmakologisches Target bei