Stressreaktionen des Pankreas - Bedeutung von HSP70 für die Präkonditionierung

Im Rahmen dieser Arbeit wurde an Hand dreier verschiedener Ansätze,
die Bedeutung von HSP70 für die Stressreaktion der
Bauchspeicheldrüse und den Schweregrad bei der akuten
experimentellen Pankreatitis untersucht. Im Zentrum stand dabei die
Frage, ob durch die verschiedenen gewählten
Präkonditionierungsmodelle HSP70 induziert werden kann und welche
Auswirkungen HSP70 auf die pankreatitisspezifischen Parameter,
insbesondere der frühzeitigen intrazellulären Trypsinaktivierung
hat. Von besonderem Interesse war zudem die hormonelle
Präkonditionierung mit dem Atrial Natriuretischen Peptid zur
Prävention vor einer Caerulein-induzierten Pankreatitis durch
Induktion von HSP70. Weiterhin wurde die Bedeutung der
Hyperthermie-Präkonditionierung an isolierten Azinuszellen
eingehend studiert und schließlich durch die Generierung einer
transgenen Maus versucht, die genaue Funktion von HSP70 bei der
akuten experimentellen Pankreatitis aufzudecken. Am Modell frisch
isolierter Azinuszellen wurde untersucht, ob und in welchem Ausmaß
es durch eine Hyperthermie Präkonditionierung zu Veränderungen in
der azinären Antwort auf eine CCK- Hyperstimulation kommt. Die
Hyperthermie führt sowohl im Pankreas als auch in Azinuszellen zu
einer verstärkten Expression von Hitzeschockproteinen, insbesondere
von HSP70. Die Untersuchung des Effekts der Hyperthermie an
isolierten Azinuszellen, die einer Hyperthermie Präkonditionierung
unterzogen wurden, stellte sich als ein nicht prakti-kables Modell
heraus, da die Zellen durch die vorangegangene Hyperthermie so in
ihrer Funktionalität geschädigt waren, dass sie keine Reaktion mehr
auf die Stimulation mit ver-schiedenen CCK- Konzentrationen
zeigten. Die Kombination einer in vivo Hyperthermiebe-handlung von
Ratten mit einem in vitro Modell der experimentellen Pankreatitis
an frisch isolierten Azinuszellen, gewonnen aus den vorbehandelten
Tieren, zeigte dann eine sehr deut-liche Reduktion der CCK-
vermittelten intrazellulären Trypsinaktivierung. Dies spricht
dafür, dass die Präkonditionierung und die darausfolgende
gesteigerte HSP70 Expression eine Pro-tektion des Pankreas bewirkt
und dadurch eine Reduktion der pathophysiologisch für die
Ent-stehung der Pankreatitis bedeutsamen frühzeitigen
intrazellulären Trypsinaktivierung hervor-ruft. Die hormonelle
Präkonditionierung mit ANP hat sich als wirksamer Schutz vor
Ischämie- Reperfusionsschäden in der isoliert perfundierten
Rattenleber herausgestellt. Untersuchungen haben gezeigt, dass der
protektiven Effekt von ANP über einen Anstieg des cGMP- Spiegels,
eine Aktivierung des Hitzeschocktranskriptionsfaktors (HSF) und die
dadurch hervorgerufene Expression von HSP70 zustande kommt.
Pankreas- Azinuszellen weisen ANP- Rezeptoren auf und reagieren auf
ANP mit einem Anstieg des cGMP- Spiegel. Deshalb wurde der Effekt
der intravenösen ANP- Präkonditionierung untersucht, als mögliche
Protektion des Pankreas vor einer Caerulein- induzierten
Pankreatitis. Eine Gabe von ANP 20 Minuten vor der Induk-tion einer
akuten Pankreatitis erwies sich aber als nicht protektiv. Dagegen
konnte 24 h nach einer Präkonditionierung eine Induktion der HSP70
Expression und eine Protektion des Pank-reas vor einer
experimentellen Pankreatitis beobachtet werden. Jedoch zeigte sich
bei der Kontrollgruppe, die nur mit NaCl vorbehandelt wurde, der
gleiche Effekt auf ANP. Dies lässt darauf schließen, dass Stress
hervorgerufen durch die Anästhesie und die Katheterisierung der
Jugularvene für eine Präkonditionierung und damit für eine
Protektion ausreichend ist und damit ANP, im Gegensatz zum Modell
des Ischämie-Reperfusionsschadens Leber, nicht für eine
Präkonditionierung des Pankreas eingesetzt werden kann. Die
Generierung einer transgenen Maus, zum definitiven Beweis des
protektiven Potentials von HSP70, führte zwar zu einer
Inkorporation des Transgens, aber zu keiner Expression von HSP70
auf Proteineben, so dass hier keine neuen Erkenntnisse gewonnen
werden konnten.