Die Regulation der endothelialen Barriere durch 5 AMP-aktivierte Proteinkinase (AMPK) bei systemischer Entzündung

Lindenmüller, Silke GND

Endothelzellen kleiden das Innere von Blutgefäßen aus und bilden eine semipermeable Barriere zwischen dem Blut und dem umliegenden Gewebe, deren Durchlässigkeit unter inflammatorischen Bedingungen erhöht wird. Eine systemische Entzündung führt zu einer generalisierten endothelialen und mikrovaskulären Dysfunktion, die vor allem durch eine gestörte endotheliale Barrierefunktion gekennzeichnet ist und zur Funktionsstörung von Organen führen kann. Die Entstehung einer solchen endothelialen Dysfunktion wird durch eine verminderte Aktivität des Energiesensorenzyms AMPK begünstigt. Die Daten der Arbeit zeigen, dass weibliche AMPKα1-KO-Mäuse mit einer erhöhten systemischen Entzündung und einer erhöhten Mortalität auf eine LPS-Injektion reagieren. Eine LPS-Injektion führte zu einer erhöhten vaskulären Permeabilität in der Leber männlicher und weiblicher AMPKα1-KO-Mäusen sowie zu einer erhöhten hepatozellulären Schädigung. LPS bewirkte sowohl in WT- als auch in AMPKα1-KO-Mäusen eine Endothelschädigung in Lebersinusoiden und eine Verminderung des tight junction-Proteins Claudin-5. Der LPS-induzierte Verlust von Claudin 5 war in AMPKα1-KO-Mäusen sowie in AMPKα1-depletierten HUVEC höher als in den jeweiligen Kontrollmäusen oder -zellen. Eine AMPK-Aktivierung führte in vitro zu antiinflammatorischen Effekten, die anhand der verminderten Adhäsionsmolekülexpression und der verminderten Permeabilitätserhöhung nachgewiesen wurde. Der barrierestabilisierende Effekt der AMPK-Aktivierung wurde zudem in Mäusen nachgewiesen. Insgesamt lassen die Daten dieser Arbeit darauf schließen, dass AMPKα1 in weiblichen Mäusen das Ausmaß einer systemischen Entzündung kontrolliert und die vaskuläre Barriere in der Leber in weiblichen und männlichen Mäusen stabilisiert. Die AMPK-Aktivierung kann so unter der Bedingung einer systemischen Entzündung eine therapeutische Strategie zur Verbesserung der endothelialen Dysfunktion darstellen.

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Lindenmüller, Silke: Die Regulation der endothelialen Barriere durch 5 AMP-aktivierte Proteinkinase (AMPK) bei systemischer Entzündung. Jena 2016.

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