Bedeutung des EndothelinB-Rezeptors für Endothelfunktion und Blutdruckregulation

• Main Author: Wunderlich, Christoph Carl
• Format: Doctoral Thesis
• Language: deu
• Published: 2005
• Subjects: ddc:610
• Online Access: https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/frontdoor/index/index/docId/1383; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15591; https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15591; https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/files/1383/wunderlich.pdf

Bei den Endothelinen, einer Familie bestehend aus 21-Aminosäure-Peptiden, handelt es sich um potente Vasokonstriktoren, die mit der Pathogenese verschiedener kardiovaskulärer Krankheiten (z.B. Hypertonie) in Verbindung gebracht werden. Die Wirkung der Endotheline wird durch zwei G-Protein-gekoppelte, transmembran lokalisierte Rezeptoren (ETA- und ETB-Rezeptor) vermittelt [26;27]. Die Zellen der glatten Gefäßmuskulatur exprimieren hauptsächlich ETA-Rezeptoren, die den direkten vasokonstriktorischen Effekt der Endotheline übertragen [87], wohingegen Endothelzellen überwiegend ETB-Rezeptoren exprimieren, die eine Endothel-abhängige Vasodilatation mittels NO und Prostacyclin vermitteln. Die Tatsache, dass Mäuse, denen der EndothelinB-Rezeptor fehlt kurz nach Geburt an den Folgen einer kongenitalen intestinalen Aganglionose versterben [204-206], erschwerte bisher die Untersuchung des ETB-Rezeptors durch dieses Versuchsmodell. Überlebensfähige, ETB-Rezeptor defiziente Mäuse konnten jedoch durch den Einsatz eines Dopamin-Hydroxylase-ETB-Transgens gezüchtet werden [159]. Ziel dieser Arbeit war es, am ETB-Rezeptor defizienten Maus-Modell die Bedeutung des ETB-Rezeptors für die Endothelfunktion und für die Pathogenese einer Salz-induzierten Hypertonie zu untersuchen. Dazu wurden ETB-ko-Mäuse mit einem absoluten Mangel an vaskulären ETB-Rezeptoren parallel zu ihren Wildtyp Geschwistertieren für 15 Tage bei jeweiliger Fütterung eines Salz-angereicherten (4% NaCl) bzw. eines Standard-Futters (0,2% NaCl) gehalten. Der systolische Blutdruck wurde alle 5 Tage unblutig mittels Tail-Cuff-Methode gemessen. An Tag 15 erfolgte nach thorako-abdominaler Eröffnung und Entnahme der Aorta die Untersuchung der Endothel-abhängigen und -unabhängigen Gefäßreaktion als Dosis-abhängige Relaxation an isolierten vorgespannten Segmenten der Aorta descendens auf Acetylcholin bzw. Natrium-Nitroprussid in der Organkammer. Es folgte die Analyse der Dosis-abhängigen Kontraktion der isolierten Gefäßringe auf Endothelin-1 mit und ohne Vorinkubation mit spezifischen ETA- und ETB-Rezeptor-Antagonisten. Des Weiteren wurde die Dosis-abhängige Kontraktion auf Norepinephrin ermittelt. Zu Beginn der Studie konnte in Bezug auf die Blutdruckmessung kein Unterschied der systolischen Blutdruckwerte zwischen den ETB-ko-Mäusen und deren Wildtyp Geschwistertieren detektiert werden. Ein signifikanter Unterschied konnte im Verlauf der Studie nur innerhalb der Gruppe der ETB-ko-Mäuse belegt werden. Hierbei war der systolische Blutdruck der ETB-ko-Mäuse unter erhöhter Salzzufuhr (4% NaCl) signifikant erhöht, sowohl gegenüber den Wildtyp Geschwistertieren unter Fütterung mit Salz-angereichertem Futter (4% NaCl) als auch gegenüber den ETB-ko-Mäusen und deren Wildtyp Geschwistertieren unter Fütterung mit Standard-Futter (0,2% NaCl). Insofern bedingt der Defekt des ETB-Rezeptors nicht automatisch die Entwicklung einer Hypertonie. In der vorliegenden Versuchsreihe bedarf es für eine Ausbildung einer Hypertonie zusätzlich zur ETB-Rezeptor-Defizienz noch eines weiteren Faktor in Form einer erhöhten Salzaufnahme. Die Endothel-abhängige Relaxation der ETB-ko-Mäusen war unabhängig vom Salzgehalt der Nahrung gegenüber ihren Wildtyp Geschwistertieren signifikant reduziert. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass die Salz-induzierte Hypertonie in diesem Modell nicht in ursächlichem Zusammenhang mit der endothelialen Dysfunktion steht. Die Evaluation des Einflusses weiterer Mechanismen auf die Pathogenese der Salz-induzierten Hypertonie, wie beispielsweise des Natriumstoffwechsels in der Niere, bedarf zusätzlicher Studien. === BACKGROUND: Rodents without a functional endothelin B (ETB) receptor develop salt-sensitive hypertension. The underlying mechanisms, however, are so far unknown. The ETB receptor is involved in endothelial function by modulating the activity of the endothelial nitric oxide synthesis as well as contributing to the control of endothelial prostacyclin synthesis. In the present study, we analysed whether salt alters endothelial function in rescued ETB receptor-deficient mice. We used mice with a rescue of the lethal phenotype of an ETB knockout. These mice were generated by crossbreeding ETB mice with dopamine-hydroxylase ETB transgenic mice. METHODS: Adult rescued ETB-deficient mice were kept in parallel with wild-type control animals for 15 days on standard (0.2% NaCl) or salt-enriched (4% NaCl) chow, respectively. Systolic blood pressure was measured by the tail cuff method and endothelium-dependent and endothelium-independent vascular function was assessed in isolated aortic rings under isometric conditions. RESULTS: Systolic blood pressure increased on salt-enriched chow in ETB receptor-deficient mice (166 +/- 12 mmHg), but neither in wild-type mice on high-salt diet (128 +/- 11 mmHg; P < 0.05) nor in ETB receptor-deficient mice on standard chow. The heart rate was similar in all groups at any point of time. Endothelium-dependent relaxation was impaired in ETB receptor-deficient mice (74 +/- 3 versus 96 +/- 5% of preconstriction for wild-type mice; P < 0.05) and was not significantly affected by a salt-enriched diet. Endothelium-independent relaxation was similar among all groups. Contractions to endothelin-1 were not significantly influenced by preincubation with the ETB receptor antagonist BQ-788, but were completely blunted by preincubation with the ETA receptor antagonist BQ-123 in all animals. CONCLUSION: Rescued ETB receptor-deficient mice develop salt-sensitive hypertension. Nevertheless, in this animal model of ETB receptor deficiency, endothelial function is impaired independent of salt-enriched diet or hypertension. This indicates that, in this model, salt-induced hypertension is not mediated by endothelial dysfunction.