Vergleichende methodische Untersuchungen zur Sauerstoffradikalbildung vaskulärer Zellen durch Angiotensin II und Lipoproteine

• Main Author: Keil, Mark Oliver
• Format: Doctoral Thesis
• Language: deu
• Published: 2002
• Subjects: ddc:610
• Online Access: https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/frontdoor/index/index/docId/365; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-4404; https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-opus-4404; https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/files/365/Dissertation_Keil.pdf

Hinweise auf eine maßgebliche Beteiligung von O2- an Erkrankungen des Gefäßsystems erhärten sich. Angiotensin II und oxidiertes LDL (oxLDL)induzieren eine verstärkte Bildung von O2- in vaskulären Zellen. Die vorliegende Arbeit beschäftigte sich in vergleichenden Untersuchungen mit der Detektion möglicher O2--Bildung durch arterielle Gefäßringe, glatte Muskelzellen, Mesangialzellen und Endothelzellen nach Stimulierung durch oxLDL und Angiotensin II. Der in der vorliegenden Arbeit durchgeführte Lucigenin-Assay mit isolierten Rattenaorten zeigte sowohl in Anwesenheit von Angiotensin II als auch oxLDL eine vertsärkte O2--Freisetzung. Bei simultaner Gabe beider Stimulanzien übertraf die quantitative O2--Freisetzung die Summe derjenigen bei getrennter Donation der Stimulanzien, was entscheidende Hinweise auf der Suche nach möglichen Modellen der bereits bekannten Interaktionen von Angiotensin II und oxLDL gibt. So wurde in der vorliegenden Arbeit eine Interaktion auf der Ebene der Induktion verstäkter O2--Bildung vaskulärer Zellen belegt. Diese Ergebnisse können neue Möglichkeiten der Tharapie zur Prävention der Atherosklerose und Folgeerkrankungen ergeben. Als neben dem Lucigenin-Assay alternative Methodik zur Messung von O2- wurde der Cytochrom C-Assay etabliert. Nach Gabe von oxLDL konnte eine Verstärkung der O2--Bildung durch HUVECs nachgewiesen werden. Somit konnte der Cytochrom C-Assay als Methodik zur Messung von O2- erfolgreich durchgeführt werden. Die Validität des Lucigenin-Assays wird sowohl von der relativen Rate der Produktion von Luc+ als auch von O2- durch biologische Ein-Elektron-Reduktionssysteme bestimmt. Ist die Rate des gebildeten O2- ausreichend hoch und die Rate des gebildeten Luc+ adäquat, spiegelt das im Lucigenin-Assay freigesetzte Licht ausschließlich biologisch freigesetztes O2- wieder. Ist die Rate des gebildeten O2- im Verhältnis zum gebildeten Luc+ zu niedrig, spiegelt das freigesetzte Licht gleichzeitig biologisch freigesetztes O2- und durch Autooxidation Lucigenins gebildetes O2- wieder. Die Rate der Produktion von Luc+ und die von verschiedenen Autoren beschriebene Autooxidation Lucigenins hängt von der Konzentration Lucigenins, dem pH-Wert des Milieus und der Art des Redox-Systems ab. Bei der Durchführung von Lucigenin-Assays sollten daher Versuchsbedingungen geschafft werden., bei denen kein Redox-Kreisprozess Lucigenins stattfindet. Unter dieser Voraussetzung bleibt der Lucigenin-Assay eine verlässlich und sinnvoll durchzuführende Methodik zur Bestimmung der Bildung von O2-. Auch der Cytochrom C-Assay kann zu Fehlinterpretationen über das Ausmaß von in biologischen Systemen gebildetem O2- führen. Bis heute ist nicht verlässlich geklärt, welche Bedeutung die spontane Weiterreaktion von O2- vor der Reduktion von Cytochrom C hat, was zu einer Unterschätzung der quantitativen Bildung von O2- führen kann. Ebenfalls zu einer Unterschätzung der O2--Bildung führen die potentielle Absorption von Cytochrom C an Zellen während des Versuchsablaufs und die mögliche Reoxidation von bereits reduziertem Cytochrom C durch H2O2 und OH-. Dies kann zumindest partiell durch die Gabe von Katalase verhindert werden. Der Cytochrom C-Assay kann somit nur dann als Methode zur Messung von O2- herangezogen werden, wenn er durch SOD hemmbar ist und der den Assay durch Reoxidation von Cytochrom C beeinflussenden Anwesenheit von H2O2 durch Gabe von Katalase begegnet wird. === There are more and more hints that suggest O2- to play a decisive role in inducing cardiovascular diseases. Angiotensin II and oxidized LDL (oxLDL) induce an increased generation of O2- in vascular cells. This work deals with comparing methods to measure O2- -generation of vascular cells stimulated by Angiotensin II and lipoproteins. We proved an interaction between Angiotensin II and lipoproteins stimulation O2- -generation of vascular cells by using Lucigenin as Indicator. As an alternative method to measure O2- -generation of vascular cells we established an Cytochrome C-assay. Using this method we found a stimulation of O2- -generation by HUVECs in presence of ox LDL. The validity of Lucigenin as a O2- detecting probe has recently been questionnared. It depends on the one hand on the amount of production of Luc+ and on the other hand on the amount of production of O2-. Is the rate of generated O2- in comparison to the generated Luc+ too low, the measured signal reflects both, the amount of biological generated O2- and the amount of O2- generated by auto oxidation of Luc+. The rate of produced Luc+ and the amount of auto oxidation of Lucigenin depends on the concentration of Lucigenin, the pH and the type of redox-system. So if Lucigenin is used to detect O2- -generation conditions should be established that prevent an auto oxidation of the probe. The Cytochrom C-assay can also lead to misinterpretations of the amount of O2- builded in biological systems. Until today it has not been clarified, how important the spontaneous reaction of O2- before the reaction with Cytochrome-C is, which may lead to an underestimation of the amount of generated O2-. The possible adsorption of Cytochrome-C on cells and the possible reoxidation of already reduced Cytochrome-C by H2O2 and OH- may also lead to an underestimation of the amount of generated O2-. This may al least partially be avoided by the presence of Catalase.