Angiogenesis, the formation of new capillaries from preexisting vessels, plays an essential role in revascularization of the myocardium following myocardial infarction (MI). Interleukin-1β (IL-1β), a proinflammatory cytokine increased in the heart following MI, is shown to be essential for angiogenesis in the invasiveness of tumor cells, the progression of arthritic conditions and endometriosis, and the promotion of wound healing. Here we studied the steps of angiogenesis in response to IL-1β in cardiac microvascular endothelial cells (CMECs) and aortic tissue. Cell cycle progression analysis using flow cytometry indicated a G0/G1 phase cell cycle arrest in IL-1β-stimulated cells. IL-1β significantly reduced levels of fibrillar actin in the cytoskeleton, a pre-requisite for tube formation, as indicated by phalloidin-FITC staining. Wound healing assays demonstrated IL-1β prevents cell-to-cell contact formation. On the other hand, vascular endothelial growth factor-D (VEGF-D) initiated restoration of the cell monolayer. IL-1β significantly inhibited in vitro tube formation as analyzed by three-dimensional collagen matrix assay. Aortic ring assay demonstrated that IL-1β inhibits basal and VEGF-D-stimulated microvessel sprouting from aortic rings. The data presented here are novel and of significant interest, providing evidence that IL-1β impedes the process of angiogenesis in myocardial endothelial cells.

Die Lymphangioleiomyomatose (LAM) ist eine sehr seltene, ausschließlich Frauen betreffende zystische Lungenerkrankung. Vor einigen Jahren wurde das VEGF-D als diagnostischer Marker etabliert, jedoch ist noch immer unklar, welche Rückschlüsse sich aus der Höhe des VEGF-D auf die Erkrankungen ziehen lassen. Zielstellung dieser Arbeit war es daher, mögliche Confounder herauszufinden, therapiebedingte Veränderungen von VEGF-D und der LAM zu erfassen und daraus eine Aussage zur Relevanz des Parameters als Diagnose-, Verlaufs- und Prognosemarker abzuleiten. Hierfür wurden insgesamt 123 Frauen zwischen 18 und 85 Jahren vom Uniklinikum Leipzig, der Uniklinik Heidelberg sowie aus der LIFE-Studie der Universität Leipzig rekrutiert, darunter 46 LAM-Patientinnen sowie 40 anderweitig lungenkranke und 37 lungengesunde Probandinnen. Bei ihnen allen wurde (zum Teil mehrmals) der VEGF D-Spiegel im Blutserum bestimmt sowie anhand der Krankenakte und eines entworfenen Fragebogens die Anamnese erhoben. Schwerpunkt der Datenerhebung stellten neben der VEGF-D-Messung die allgemeinen deskriptiven Angaben, Informationen zur LAM-Erkrankung, östrogenbetonte Situationen, Nikotinanamnese und Lungenfunktions- und Blutgasparameter im Längs- und Querschnitt dar. Insgesamt bestätigte sich das VEGF-D als relevanter labordiagnostischer Marker für die LAM und zeigte sich bei den Patientinnen signifikant erhöht gegenüber der anderweitig lungenkranken und lungengesunden Kontrollgruppe. Die Abhängigkeit des VEGF-D vom CT-Stadium sowie von der Beeinträchtigung der Diffusionsfähigkeit der Lunge wiesen darauf hin, dass seine Höhe zudem ein Marker für die Schwere der Erkrankungsausprägung ist. Darüber hinaus zeigte sich bei erhöhtem Ausgangs-VEGF D-Spiegel eine schlechtere Entwicklung der DLCO/VA, wodurch er möglicherweise auch prognostische Aussagen erlaubt. Als Confounder des VEGF-D-Spiegels wurde die Nikotinanamnese festgestellt, die so noch keine Erwähnung in der Literatur fand. Ein anamnestischer Nikotinkonsum erhöhte den VEGF-D-Spiegel signifikant (0,820 vs. 1,920 ng/ml, p=.047), darüber hinaus zeigte sich zudem eine Abhängigkeit von der Dauer des Nikotinkonsums. Auch das Vorliegen lymphatischer Ergüsse in der Anamnese ging mit einem erhöhten VEGF D einher. Für östrogenabhängige Situationen wie bspw. eine Schwangerschaft, die zum Teil eine klinische Verschlechterung der Erkrankung bewirken, konnte kein Einfluss auf den VEGF-D-Spiegel nachgewiesen werden. Auch typische Erscheinungen im Rahmen einer LAM wie Pneumothoraces oder das Vorliegen von Angiomyolipomen stellten keine Confounder des VEGF-D dar. Der CO2-Partialdruck, der in bisherigen Studien kaum untersucht worden war, wies von den untersuchten Lungenparametern die stärkste Korrelation zum VEGF-D-Spiegel auf. Zudem zeigte er signifikante Unterschiede je nach CT-Stadium der LAM. Die Patientinnen scheinen in einem bislang noch nicht bekannten Maß mit zunehmender Schwere der Erkrankung eine Hypokapnie und damit Hyperventilation aufzuweisen, die sich jedoch im Verlauf unter Sirolimustherapie signifikant bessert (Differenz des PaCO2: -3,64 ±2,66 mmHg ohne Therapie vs. +2,48 ±3,07 mmHg unter Therapie, p<.001). Der therapeutische Einfluss des mTOR-Inhibitors Sirolimus auf den VEGF-D-Spiegel bestätigte sich in einem Vorher-Nachher-Vergleich zum Zeitpunkt des Therapiebeginns (Differenz der Werte -1,201 ±0,446 ng/ml, p=.004), auch im Langzeitverlauf unter Therapie ergab sich ein Trend hin zur VEGF-D-Abnahme. Daher erscheint eine Verlaufskontrolle vor allem am Anfang einer Therapie mit Sirolimus zur Überprüfung des therapeutischen Erfolges sinnvoll. Eine darüber hinaus durchgeführte VEGF-D-Bestimmung zur Einschätzung des klinischen Verlaufes der Erkrankung ist nach vorliegender Datenlage nicht aussagekräftig, es zeigte sich allenfalls eine schwache Tendenz einer Korrelation von Änderungen des VEGF-D und der klinischen Lungenfunktion. Da die Ergebnisse nur an einer kleinen Stichprobe und die Daten der LAM-Patientinnen größtenteils retrospektiv erhoben wurden, sollten sie im Rahmen einer größeren, prospektiv angelegten Verlaufsstudie geprüft werden, um die aufgedeckten Tendenzen der Relevanz des VEGF-D für die LAM sicherer belegen zu können.

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Το λεμφαγγειακό σύστημα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της ομοιόστασης των ιστών, στην ανοσολογική απόκριση του οργανισμού, στην απορρόφηση των λιπών από τον πεπτικό σωλήνα, και στη διασπορά των καρκινικών κυττάρων. Η πρόσφατη ανακάλυψη ειδικών για τα λεμφαγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα δεικτών και αναπτυξιακών παραγόντων, όπως επίσης και η δημιουργία γενετικών μοντέλων ποντικιών με διαταραγμένη τη λειτουργία του λεμφαγγειακού συστήματος, παρείχαν σημαντικότατες πληροφορίες για τη μοριακή ρύθμιση της εμβρυικής ανάπτυξης του λεμφαγγειακού συστήματος και της φυσιολογίας του. Τα σχετικά πρόσφατα αναγνωρισμένα μοριακά σηματοδοτικά μονοπάτια από τα οποία ρυθμίζεται η λεμφαγγειογένεση επέτρεψαν τη μελέτη της σχετιζόμενης με όγκους λεμφαγγειογένεσης. Οι μελέτες αυτές κατέδειξαν ότι η σχετιζόμενη με τους όγκους λεμφαγγειογένεση αποτελεί σημαντικό στοιχείο της μεταστατικής διαδικασίας, ενώ παράλληλα αναδεικνύουν συνεχώς καινούρια μόρια/σηματοδοτικά μονοπάτια-ρυθμιστές της εν λόγω διαδικασίας. / The lymphatic vascular system plays an important role in the maintenance of fluid homeostasis, in the afferent immune response, in the intestinal lipid uptake and in the metastatic spread of malignant cells. The recent discovery of specific markers and growth factors for lymphatic endothelium and the establishment of genetic mouse models with impairment of lymphatic function have provided novel insights into the molecular control of the lymphatic system in physiology and in embryonic development. Recently, molecular pathways that signal for lymphangiogenesis have been described allowing analyses of tumor lymphangiogenesis to be performed. These studies demonstrate that tumor lymphangiogenesis is a major component of the metastatic process, while at the same time new molecules and transduction pathways are discovered to regulate tumor lymphatics growth.