Der Einfluss von N-Cadherin auf die Migration glatter Gefäßmuskelzellen im Rahmen der Restenoseentstehung

Stein, Julia; Blindt, Rüdiger

doi:28608

Der Einfluss von N-Cadherin auf die Migration glatter Gefäßmuskelzellen im Rahmen der Restenoseentstehung = The influence of N-cadherin on smooth muscle cell migration within the process of restenosis

Stein, Julia

2008

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Julia Stein, geb. Dammers

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2008

Umfang67 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2008

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Blindt, Rüdiger (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2008-02-13

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-22209
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/50072/files/Stein_Julia.pdf

Einrichtungen

Lehrstuhl für Innere Medizin (mit dem Schwerpunkt Kardiologie und Pneumologie) (531010-2)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Adhäsionsproteine (Genormte SW) ; Restenose (Genormte SW) ; Gefäßmuskelzelle (Genormte SW) ; Medizin (frei) ; Adhesion molecules (frei) ; Restenosis (frei) ; Smooth muscle cells (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Einleitung: Ziel dieser Doktorarbeit ist es, die Rolle von N-Cadherin im Rahmen der Migration glatter Gefäßmuskelzellen (SMCs) nach Gefäßintervention mittels PTCA zu analysieren. Weiterhin soll der Einfluss der Rho-GTPasen auf die Dynamik von Zell-Zell-Kontakten in diesem Zusammenhang untersucht werden. Methoden: Die Expression von N-Cadherin und Beta-Catenin wurde in vivo mit Hilfe eines Restenosemodells am Schwein 14, 28 und 90 Tage nach Gefäßintervention(PTCA) analysiert, sowie in vitro an Zellkulturen quieszenter und migratorischer SMCs verglichen. Die Heraufregulierung von N-Cadherin wurde durch sense Transfektion erreicht, eine Herabregulierung der Expression durch antisense Transfektion. Die funktionelle Blockade von N-Cadherin erfolgte durch den inhibitorischen Antikörper GC-4. Ergebnisse: Die Analyse der N-Cadherin-Expression im Restenosemodell zeigte in vivo eine Herabregulierung in der Neointima nach 14 Tagen. Nach 28 Tagen stieg die Expression langsam wieder an. Nach 90 Tagen konnte kein signifikanter Unterschied mehr zwischen der Expression in Media und Neointima dargestellt werden. Die Expression von Beta-Catenin blieb während der gesamten Zeit unverändert. Die in vitro-Analyse zeigte korrespondierend zu diesen Ergebnissen eine signifikante Herabregulierung von N-Cadherin bei SMCs des migratorischen Typs im Vergleich zu quieszenten Zellen. Eine Überexpression von N-Cadherin nach Transfektion führte zu einer Reduktion des Migrationspotentials um 87% (P<0.001). Im Gegensatz dazu, verstärkte die Blockade von N-Cadherin durch GC-4-Antikörper in quieszenten Zellen das Migrationspotential um 87% (P<0.01). Die RhoA-Aktivität nahm in den Zellen mit N-Cadherin Überexpression signifikant zu, während durch GC-4-Antikörper die Aktivität gehemmt wurde. Zusammenfassung: Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass die Regulation von Zell-Zell-Kontakten über N-Cadherin eine bedeutende Rolle für die Migration glatter Gefäßmuskelzellen spielt. Die Modifikation der N-Cadherin-Expression hat Einfluss auf die RhoA-Aktivität und ist somit entscheidend an der Umorganisation des Aktin-Zytoskelettes im Rahmen der Restenoseentstehung beteiligt.

Objective: In this study we analyze the role of N-cadherin during human arterial smooth muscle cell (haSMC) migration and Rho-family GTPases-mediated dynamic rearrangement of cell–cell adhesion. Methods: Expression patterns of N-cadherin and beta-catenin were analyzed in vivo using a domestic pig restenosis model (expression after 14, 28, and 90 days) as well as in vitro by analysis of quiescent and migratory haSMCs. Upregulation of N-cadherin expression was induced by transient sense transfection whereas expression was downregulated by antisense transfection. For functional inhibition, antibody GC-4 was used. Quantification of cell migration was detected by Boyden chamber assays. Regulation of RhoA GTPase was tested by assessment of RhoA activity. Results: The analysis of N-cadherin expression in vivo by a porcine restenosis model revealed downregulation in the neointima after 14 days. After 28 days, N-cadherin expression was slightly restored, while after 90 days, no difference between medial and neointimal expression was detectable. During the whole period beta-catenin levels remained unchanged. According to these results the analysis in vitro showed a significant downregulation of N-cadherin in migratory haSMCs compared to quiescent cells. Overexpression of N-cadherin after transfection leaded to reduction of haSMC migration by 87% (P<0.001). By contrast, inhibition of N-cadherin in quiescent haSMCs by GC-4 increased the migratory potential by 87% (P<0.01). After N-cadherin overexpression in haSMCs RhoA activity was significantly upregulated while RhoA activity was blocked by GC-4. Conclusions: These results indicate that the regulation of haSMC attachment by N-cadherins is essential for haSMC migration. Modification of N-cadherin expression and activity induces RhoA signaling with relevance for the reorganization of the actin cytoskeleton.

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