Lysophospholipide als Modulatoren proinflammatorischer und thrombogener Signalwege in humanen Endothelzellen und Thrombozyten

Oxidiertes “Low density Lipoprotein“ (LDL) trägt durch Aktivierung
von vaskulären End othelzellen und Thrombozyten zum Fortschreiten
der Atherosklerose bei. Da die durch milde oxidiertes LDL (mox-LDL)
aktivierten Signalwege in Endothelzellen und Thrombozyten bisher
nur unzureichend charakterisiert waren, wurden sie in dieser Arbeit
näher untersucht. Weiterhin wurde ausgehend von der Beobachtung,
daß es bei milder Oxidation von LDL zur Bildung von
Lysophosphatidsäure (LPA) kommt, und daß LPA die spezifische
Thrombozyten- aktivierende Substanz im milde oxidierten LDL ist, in
dieser Arbeit in in vitro Modellen untersucht, ob LPA und das
strukturell und funktionell verwandte Lysophospholipid Sphingosin-
1-Phosphat (S1P) Signalwege regulieren, die zur pathologischen
Aktivierung von Thrombozyten und Endothelzellen beitragen. Als
Modellsysteme wurden unter anderem die endotheliale Permeabilität
und der Plättchen-“shape change“ herangezogen. Es konnte gezeigt
werden, daß milde oxidiertes LDL und LPA sowohl in Endothelzellen
als auch in Thrombozyten - über Membran-gebundene LPA-Rezeptoren -
die GTPase Rho und deren Effektor- Molekül Rho-Kinase aktivieren.
Rho-Kinase hemmt die Myosin Leichtketten Phosphatase, wodurch es
zum Anstieg der Myosin Leichtketten Phosphorylierung kommt. Myosin
Leichtketten Phosphorylierung führt (i) zur Kontraktion von
Endothelzellen, die wiederum einen Anstieg der endothelialen
Permeabilität auslöst, und (ii) zur Formveränderung (shape change)
von Thrombozyten, dem ersten Anzeichen der Plättchen-Aktivierung.
Das Lysophospholipid S1P dagegen induziert in Endothelzellen
sequentiell (1) Rho/Rho-Kinase abhängige Myosin Leichtketten
Phosphatase-Inaktivierung, Myosin Leichtketten Phosphorylierung und
Endothelzellkontraktion, (2) Rac abhängige Myosin Leichtketten
Phosphatase-Aktivierung, Ausbildung von “membrane ruffles“ und
Endothelzellausbreitung und (3) erneute Rho/Rho- Kinase abhängige
Myosin Leichtketten Phosphatase-Inaktivierung und
Endothelzellkontraktion. Das durch S1P regulierte Wechselspiel
zwischen Rho- und Rac-Aktivität und die dadurch regulierten
Sequenzen von Zellkontraktion und -ausbreitung sind wahrscheinlich
für die Endothelzellmigration im Rahmen von Angiogenese und
Wundreparatur von Bedeutung. Den Lysophospholipiden könnte also
eine wichtige Rolle in der Pathogenese der Atherosklerose und in
der Regulation von Angiogenese und Wundreparatur zukommen. Die
pharmakologische Hemmung des Rho/Rho-Kinase Signalweges könnte
möglicherweise einen neuen Ansatzpunkt zur Behandlung der
Atherosklerose darstellen.