The effect of natural products on the endothelial nitric oxide synthase in EA.hy926 cells

Endothelzellen kleiden die Blutgefäße aus und sind aus diesem Grund ständig dem Blutkreislauf ausgesetzt. Das Endothelgewebe ist daher das wichtigste Organ, um Veränderungen im Blutfluss zu registrieren. Es erhält den Gefäßtonus, verhindert exzessive Blutgerinnung und übermäßige Proliferation von glatten Gefäßmuskelzellen. Zusätzlich sorgt es für eine antiinflammatorische Umgebung. Störungen des Endothelgewebes führen zu endothelialer Dysfunktion und zu schweren cerebrovaskulären und cardiovaskulären Erkrankungen. Erhöhte eNOS Aktivität und Steigerung der enzymatischen Produktion von NO können derartige Leiden verhindern. Viele pflanzliche Substanzen, die in der traditionellen Medizin oder in der täglichen Ernährung verwendet werden, üben positiven Einfluss auf das Gefäßendothel aus. Leoligin ist ein vielversprechendes, experimentelles Therapeutikum, um Stenoserezidiven nach Operationen an Arterien zu verhindern. Duch Beeinflussung des Tumorsuppressorproteins p27 verursacht die Substanz G1-Phasenarrest in glatten Gefäßmuskelzellen. Uns lagen einige Derivate von Leoligin vor, die wir daraufhin untersuchten, ob sie die endotheliale NO Freisetzung erhöhen, was in vivo zu dem Zellzyklusarrest beitragen könnte. Eine derartige Wirkung konnte allerdings nicht festgestellt werden. In früheren Studien konnte gezeigt werden, dass Rutaecarpine hauptsächlich verantwortlich für die gefäßerweiternde Wirkung der TCM Droge Wu-Chu-Yu ist. Wir versuchten daher erhöhte eNOS Aktivität und NO Freisetzung nachzuweisen. Wegen Löslichkeitsproblemem konnten wir allerdings keine zuverlässigen Daten gewinnen. Weitere Untersuchungen sind nur sinnvoll, wenn die Löslichkeit verbessert werden kann. Derivate der Gallussäure sind polyphenolische Substanzen. Es wird vermutet, dass sie etliche positive Effekte auf die Gesundheit ausüben. In unserer Studie untersuchten wir, ob die durch Derivate der Gallussäure gesteigerte eNOS Aktivität in EA.hy926 Zellen auch eine Erhöhung der endothelialen NO Freisetzung bewirkt. Zusätzlich untersuchten wir Mechanismen, die zu dieser Aktivierung führten. Wir konnten keine erhöhte NO Freisetzung bzw. Steigerung der eNOS ProteinmengeEndothelial cells line the vasculature and for this reason, they are permanently exposed to the circulation. Therefore, the endothelium is the most important organ to sense alterations in blood flow. It maintains the vascular tone, avoids excessive blood coagulation and immoderate vascular smooth muscle proliferation. Moreover, it mounts an anti-inflammatory environment. Irregularities in the endothelial cell layer are known to cause endothelial dysfunction and severe cerebrovascular and cardiovascular diseases. Increased endothelial nitric oxide synthase activity and elevation of its enzymatic product NO were shown to prevent such complaints. Several natural compounds, used as traditional medicines or in the daily diet, were shown to exert positive influence on the endothelium. Leoligin is a promising drug to avoid restenosis after arterial surgery. The substance provokes G1-phase arrest in VSMC by influencing the tumor suppressor p27. Several leoligin derivatives were available in our laboratory. We investigated whether these semisynthetic substances cause an increase in endothelial nitric oxide release, which may contribute to cell cycle arrest in vivo. However, no significant effect was determined. Previous studies provided evidence that rutaecarpine is primarily responsible for the vasodilatory effect of the TCM drug Wu-Chu-Yu. We conducted experiments to prove increased eNOS activity and NO release. Due to solubility problems we were not able to obtain reliable data. Thus, these solubility problems have to be solved, before further research is feasible. Gallic acid derivatives are polyphenolic substances and are supposed to have a number of positive effects on health, including increased eNOS activity. In our study, we examined whether elevated conversion of L-arginine to L-citrulline in EA.hy926 cells stimulated with gallic acid derivatives results in increased NO release. Additionally, we investigated mechanisms that lead to eNOS activation. No rise in NO release or protein abundance was detected. Indeed, approximately fivefold augmentation in eNOS mRNA levels was found