Untersuchungen zur Wirkung des Pasteurella multocida Toxins auf die endotheliale Barrierefunktion in vitro

Ziel der Arbeit war es, die molekularen Mechanismen zu erforschen,
durch die das Pasteurella multocida Toxin zu einer Aktivierung von
Endothelzellen mit anschließender Störung der Barrierefunktion des
Endothels führt. Dafür wurden humane Endothelzellen (HUVEC)
verwendet, die für Permeabilitätsmessungen auf Porenmembranen bis
zur Entstehung eines dichten Monolayers kultiviert wurden. Als Maß
für die endotheliale Permeabilität wurde die Durchlässigkeit des
endothelialen Monolayers für Meerrettichperoxidase verwendet. Zur
Sichtbarmachung des endothelialen Zytoskeletts wurden die Zellen
mit Rhodamin Phalloidin gefärbt und im Fluoreszenzmikroskop
analysiert. Mit Hilfe spezifischer Hemmstoffe, die teilweise in die
Zellen mikroinjiziert wurden, sowie der biochemischen Messung von
Enzymaktivitäten bzw. Phosphorylierung, erhielten wir folgenden
Ergebnisse: 1. Das Pasteurella multocida Toxin führt zu einer
Erhöhung der Permeabilität des endothelialen Monolayers über einen
Rho-GTPase-abhängigen Signalweg. 2. Die Stimulierung der
Endothelzellen mit dem Pasteurella multocida Toxin führt zur
massiven Bildung von Aktinstreßfasern, die von Rho, seinem
Zielprotein der Rho-Kinase als auch von der MLC-Phosphatase
abhängig sind. Diese morphologischen Veränderungen stellen
vermutlich die Basis für die Erhöhung der endothelialen
Permeabilität dar. 3. Pasteurella mulocida Toxin führt über Rho und
mit großer Wahrscheinlichkeit auch über die Rho-Kinase zu einer
Inaktivierung der MLCPhosphatase mit anschließender Erhöhung der
MLC-Phosphorylierung. Als Ergebnis unserer Arbeiten ergibt sich ein
Signalweg, in dessen Zentrum die GTPase Rho steht und dessen
Details noch einmal in der Abbildung 7-1 zusammengefaßt werden.