The role of acetylcholine and cholinergic signalling in angiogenesis

Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung des Einflusses von ACh und vom cholinergen Signalling in der Angiogenese. Neben der klassischen Rolle des AChs im neuronalen System, konnten es in den letzten Jahren auch in nicht-neuronal innerviertem Gewebe festgestellt werden. In dieser Arbeit konzentrierte man sich auf beobachtete cholinerge Zellen in der Aortenwand einer ChAT-eGFP-Maus und in davon ausgehenden neu gebildeten Gefäßen. Nach Durchführung des Aortenringassays nach Baker konnte zunächst nachgewiesen werden, dass es sich bei ACh um einen Angiogenese-Stimulator handelt. Eine Carbacholkonzentration von 1 µM erwies sich als bester Angiogenesestimulator. Der Inhibitorversuch mit Lenvatinib, einem Hemmer des VEGFR, zeigte, dass die cholinerge Wirkung zur Aktivierung ähnlicher angiogeneseseinhibierenden Mechanismen wie bei einer VEGF-Stimulation kommt. Bei der zeitlichen Weiterverfolgung des Versuchs konnte man feststellen, dass sich die Gefäßformation mit Dauer des Versuches ändert. Bei der immunhistologischen Analyse der neu gebildeten Gefäße wurde am ehesten eine Überlappung der ChAT-Zellen mit Zellen gefunden, die sich positiv für die Perizytenmarker NG2 und Desmin zeigten. Es ist anzunehmen, dass das ACh, exprimiert von einigen Perizyten, eine Leitschiene für das sich neu bildende Gefäß bietet und zu einem gerichteten Wachstum führt. Vor Kurzem wurde in der Wand erwachsener Blutgefäße eine Nische für Stammzellen identifiziert. Um zu untersuchen ob die ChAT-Zellen dort ihren Ursprung haben, wurde mit Stammzellmarkern gefärbt. Diese Arbeit hat mit ihren Ergebnissen eine signifikante Grundlage für weiterführende Studien geliefert.The aim of this work was to investigate the influence of ACh and cholinergic signaling in angiogenesis. In addition to the classical role of ACh in the neuronal system, it has also been found in non-neuronally innervated tissue in recent years. In this work, attention was focused on observed cholinergic cells in the aortic wall of a ChAT-eGFP mouse and in newly formed vessels. After the Baker aortic ring assay, it was initially demonstrated that ACh is an angiogenesis stimulator. A carbachol concentration of 1 μM proved to be the best angiogenesis stimulator. The inhibitor trial with Lenvatinib, an inhibitor of VEGFR, showed that the cholinergic effect activates similar angiogenesis-inhibiting mechanisms as in VEGF stimulation. In the follow-up of the experiment, it was found that the vessel formation changes with the duration of the experiment. In the immunohistological analysis of the newly formed vessels, an overlap of the ChAT cells with cells was found which showed positive for the pericyte markers NG2 and Desmin. It is likely that the ACh, expressed by some pericytes, provides a guidewire for the newly forming vessel and leads to directional growth. Recently, a niche for stem cells has been identified in the wall of adult blood vessels. In order to investigate whether the ChAT cells have their origin there, work continued with stem cell markers. This work has provided a significant basis for further studies with their results