In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss der humanen AT2-Rezeptorexpression und -stimulation auf den Collagen I alpha 2-mRNA-Gehalt und die Migration von porcinen kardialen Fibroblasten untersucht, um die Frage zu klären, ob AT2-Rezeptoren in kultivierten kardialen Fibroblasten AT1-antagonistische antifibrotische und migrationshemmende Effekte auf den Collagen I alpha 2-mRNA-Gehalt bzw. die Migration ausüben. Um die Funktion der AT2-Rezeptoren in der Zellkultur untersuchen zu können, wurde die AT2-cDNA durch adenovirale Transduktion in die Fibroblasten übertragen und so der AT2-Rezeptor überexprimiert. Mittels RT-PCR wurden die relativen Änderungen im Collagen I alpha 2-mRNA-Gehalt in TGF-beta1- bzw. TGF-beta1 plus Ang II-stimulierten Fibroblasten im Vergleich zur unstimulierten Kontrolle bestimmt. Alle Werte wurden auf ein Referenzgen (beta-Actin) bezogen. Die AT2-Stimulation änderte den relativen Collagen I alpha 2-mRNA-Gehalt der Fibroblasten nicht signifikant gegenüber den Antisense-(Ad5TA2)-transduzierten Fibroblasten. In der modifizierten Boyden-Kammer wurde der AT2-vermittelte Effekt von Ang II, hPDGF-BB sowie der Kombination beider Stoffe auf die Migration untersucht. Die alleinige Stimulation von AT2-Rezeptoren mit Ang II verhinderte die Migration gegenüber nichttransduzierten Fibroblasten. In Kombination mit hPDGF-BB änderte Ang II die Migration in AT2-überexprimierenden Fibroblasten nicht gegenüber den Antisense-(Ad5TA2)-transduzierten Fibroblasten. Bei ausschließlicher Stimulation durch hPDGF-BB wurde aber in AT2-exprimierenden Fibroblasten eine signifikant geringere Migration als in Antisense-(Ad5TA2)-transduzierten Fibroblasten festgestellt. Die zugrunde liegende Hypothese, dass AT2-Expression und Stimulation den relativen Collagen I alpha 2-mRNA-Gehalt hemmt, konnte in den vorliegenden Experimenten nicht bestätigt werden. Dies ließ keine inhibitorische AT2-vermittelte Wirkung von Ang II im Bezug auf den TGF-beta1-induzierten Collagen I alpha 2-mRNA-Gehalt erkennen. Dagegen führte die Ang II-Stimulation überexprimierter AT2-Rezeptoren zu einer verringerten Migration und vermittelte so einen AT1-antagonistischen Effekt. / In this work the influence of expression and stimulation of the human AT2 receptor on Collagen I alpha 2-mRNA-content and migration of porcine cardiac fibroblastst was tested to clarify the question if AT2 receptors promote AT1 antagonistic antifibrotic and antimigratory effects on collagen I alpha 2-mRNA content and migration. To examine the AT2 receptor function in the cell culture AT2 cDNA was transferred into fibroblasts by adenoviral transduction and the AT2 receptor was overexpressed. Through the use of RT-PCR the relative changes in collagen I alpha 2-mRNA content in TGF-beta1 stimulated and TGF-beta1 plus Ang II stimulated fibroblasts were assayed and compared to the unstimulated control. All values were referred to a reference gene (beta-actin). Stimulation of AT2 receptors did not change the relative collagen I alpha 2-mRNA content of the fibroblasts significantly compared to antisense-(Ad5TA2) transduced fibroblasts. In the modified Boyden-chamber the AT2 mediated effect of Ang II, hPDGF-BB and the combination of both on migration was assessed. The stimulation of AT2 receptors with Ang II inhibited migration compared to nontransduced fibroblasts. In combination with hPDGF-BB Ang II did not change the migration in AT2 overexpressing fibroblasts compared to antisense-(Ad5TA2)-transduced fibroblasts. In the case of exclusive stimulation of AT2-expressing fibroblasts with hPDGF-BB a significantly lower migration was found compared to antisense-(Ad5TA2)-transduced fibroblasts. The underlying therory that AT2 expression and stimulation inhibits the relative collagen I alpha 2-mRNA content could not be confirmed in this work. This did not reveal an inhibitory AT2 mediated effect of Ang II in respect to the TGF-beta1 induced collagen I alpha 2-mRNA content. In contrast to that Ang II stimulation of overexpressed AT2 receptors led to a decreased migration and mediated an AT1 antagonistic effect.

Das Renin-Angiotensin-System ist nachweislich in die Entwicklung der schwangerschaftsspezifischen Erkrankung Präeklampsie involviert. Ziel der Arbeit ist die Charakterisierung der Effekte des zirkulierenden sowie uteroplazentaren Renin-Angiotensin-Systems im Rattenmodell. Wurden weibliche Ratten, transgen für humanes Angiotensinogen, mit männlichen Ratten, transgen für humanes Renin verpaart, so entwickelten sie während der Schwangerschaft Bluthochdruck und Proteinurie, während die umgekehrte Kreuzung diese Hauptsymptome der Präeklampsie nicht zeigte. Weiterhin wurde mit einer Kontrollgruppe sowie einer Angiotensin II behandelten Gruppe gearbeitet. Chronisch, systemische Angiotensin II Infusion (1000 ng/kg/min) erhöhte zirkulierendes Angiotensin II während in der umgekehrten, Präeklampsie-negativen Kreuzung uteroplazentares Angiotensin II erhöht war. In der Präeklampsie-positiven Gruppe war Angiotensin II zirkulär und uteroplazentar erhöht. Bluthochdruck und Albuminurie waren alleinig in den Tiermodellen mit erhöhtem zirkulierendem Angiotensin II nachweisbar. In der Kontrollgruppe kam es während der Schwangerschaft zu einer physiologischen Herzhypertrophie, während in der Präeklampsie-positiven Gruppe Anzeichen einer pathologischen Herzhypertrophie nachweisbar waren. Weiterhin unterstützte uteroplazentares Angiotensin II die tiefe Invasion von Trophoblasten in plazentafernen Spiralarterien, während zirkulierendes Angiotensin II die Trophoblasteninvasion im gesamten mesometrialen Dreieck diffus förderte. In Zellkulturexperimenten konnte gezeigt werden, dass Angiotensin II die Mobilität und die Invasion einer Trophoblastenzelllinie förderte. Ebenso erhöhte Angiotensin II die Migration von Trophoblasten in Plazentakulturen. Diese Ergebnisse verdeutlichen den unterschiedlichen Einfluss des zirkulierenden und uteroplazentaren Renin-Angiotensin-Systems auf die Schwangerschaft und tragen damit zum Verständnis pathologischer Prozesse bei, die zu Präeklampsie führen. / Dysregulation of the renin-angiotensin-system is important in preeclampsia, a pregnancy specific disorder, characterized by high blood pressure and albuminuria. Aim of this study is to characterize the effects of circulation and uteroplacental renin-angiotensin-system during pregnancy in a rat model. Female rats transgenic for the human angiotensinogen gene crossed with males transgenic for the human renin gene develop preeclampsia, whereas those of the opposite cross do not. We used this model to study the role of angiotensin II in trophoblast invasion, which is shallow in human preeclampsia but deeper in this model. We investigated the following groups: preeclampsia rats, opposite-cross rats, angiotensin II–infused rats and control rats. Angiotensin II infusion increased only circulating angiotensin II levels, opposite cross influenced only uteroplacental angiotensin II and preeclampsia rats showed increased circulating and uteroplacental angiotensin II. Blood pressure and albuminuria occurred in the models with high circulating angiotensin II but not in other models. Control rats showed physiological heart hypertrophy during pregnancy whereas pathological heart hypertrophy occurred in preeclampsia rats. High uteroplacental angiotensin II influenced deep trophoblast invasion in distant spiral arteries whilst the effect of circulating angiotensin II was more diffuse. We then studied human trophoblast cell line and villous explants derived from first-trimester pregnancy. Local angiotensin II dose-dependently increased migration, invasion and motility. The data suggest that angiotensin II stimulates trophoblast invasion in vivo in the rat and in vitro in human cells, a hitherto fore unrecognized function.

Diese Studie untersucht die Bedeutung von Angiotensin II- und Endothelin-1-vermittelten Mechanismen, die im Rahmen von hämodynamischen, hormonellen und renalen Reaktionen bei einen akuten Blutverlust einsetzen. Es wurden wache Hunde mit und ohne Vorbehandlung mit Angiotensin II Typ 1 (AT1) und/oder Endothelin-A (ETA) Rezeptorblockern untersucht. Protokoll 1: Nach einer 60-minütigen Kontrollstunde wurde den Hunden 25% ihres Blutes zügig entzogen. Nach einer Stunde wurde das Blut retransfundiert und die Datenaufzeichnung für eine weitere Stunde fortgesetzt. Protokoll 2: Wie Protokoll 1, aber mit AT1 Blockade durch Losartan i.v. Protokoll 3: Wie Protokoll 1, aber mit ETA Blockade durch ABT-627 i.v. Protokoll 4: Wie Protokoll 1, aber mit kombinierter AT1 plus ETA Blockade. In der Kontrolle sinkt der arterielle Mitteldruck (MAP) nach dem Blutentzug um ~25%, das Herzzeitvolumen (HZV) um ~40%, das Urinvolumen um ~60%, während die Plasmakonzentrationen von Angiotensin II (3.1-fach), Endothelin-1 (1.13-fach), Vasopressin (116-fach) und Adrenalin (3.2-fach) ansteigen. Unter AT1 Blockade kommt es zu einem überproportionalen Abfall des arteriellen Mitteldrucks und die glomeruläre Filtrationsrate (GFR) sinkt. Beim Blutentzug unter ETA Blockade steigt Noradrenalin und nicht Adrenalin an, und der Wiederanstieg des MAP infolge Retransfusion ist unvollständig. In allen Protokollen sinkt das HZV um den gleichen Betrag. Schlussfolgerungen: Für die kurzfristige Regulation des Blutdrucks und die renale Autoregulation der GFR nach Blutverlust spielt Angiotensin II eine wichtigere Rolle als Endothelin-1. Andererseits ist ein intaktes Endothelinsystem eine wichtige Voraussetzung für die vollständige Restitution des arteriellen Mitteldrucks in der Retransfusionsphase. Darüber hinaus scheint Endothelin-1 nach dem Blutentzug die Freisetzung von Adrenalin zu erleichtern, die Freisetzung von Noradrenalin jedoch zu mildern. Die bei einem akuten Blutverlust einsetzenden Kompensationsmechanismen scheinen den Blutfluss (HZV) viel effektiver aufrecht zu erhalten als den Blutdruck (MAP), denn das HZV, nicht aber der arterielle Mitteldruck, sank in allen Protokollen um den gleichen Betrag. / This study investigates angiotensin II and endothelin-1 mediated mechanisms involved in the hemodynamic, hormonal, and renal response towards acute hypotensive hemorrhage. Conscious dogs were pretreated with angiotensin II type 1 (AT1) and/or endothelin-A (ETA) receptor blockers or not. Protocol 1. After a 60 min baseline period, 25% of the dog's blood was rapidly withdrawn. The blood was retransfused 60 min later and data recorded for another hour. Protocol 2. Likewise, but preceded by AT1 blockade with i.v. Losartan. Protocol 3. Likewise, but preceded by ETA blockade with i.v. ABT-627. Protocol 4. Likewise, but with combined AT1 plus ETA blockade. In Controls, hemorrhage decreased mean arterial pressure (MAP) by ~25%, cardiac output by ~40%, and urine volume by ~60%, increased angiotensin II (3.1-fold), endothelin-1 (1.13-fold), vasopressin (116-fold), and adrenaline concentrations (3.2-fold). Glomerular filtration rate and noradrenaline concentrations remained unchanged. During AT1 blockade, the MAP decrease was exaggerated (-40%) and glomerular filtration rate fell. During ETA blockade, noradrenaline increased after hemorrhage instead of adrenaline, and the MAP recovery after retransfusion was blunted. The decrease in cardiac output was similar in all protocols. Conclusions: Angiotensin II is more important than endothelin-1 for the short-term regulation of MAP and glomerular filtration rate after hemorrhage, whereas endothelin-1 seems necessary for complete MAP recovery after retransfusion. After hemorrhage, endothelin-1 seems to facilitate adrenaline release and to blunt noradrenaline release. Hemorrhage-induced compensatory mechanisms maintain blood flow more effectively than blood pressure, since the decrease in cardiac output - but not MAP - was similar in all protocols.