Ο σακχαρώδης διαβήτης (ΣΔ) είναι ομάδα μεταβολικών διαταραχών που χαρακτηρίζονται από υψηλά επίπεδα γλυκόζης στο αίμα, είτε λόγω ανεπάρκειας παραγωγής ινσουλίνης είτε εξαιτίας της αντίστασης στην ινσουλίνη. Η επίπτωση του ΣΔ αυξάνει παγκοσμίως, αυξάνοντας και την ανησυχία για τις επιπλοκές της ασθένειας, όπως η νεφρική ανεπάρκεια, η τύφλωση και η αργή επούλωση τραυμάτων. Κοινός παρονομαστής σε αυτές τις επιπλοκές είναι η αυξημένη ή η ανεπαρκής αγγειογένεση. Οι αυξητικοί παράγοντες είναι μόρια‐κλειδιά και εμπλέκονται στις αγγειακές επιπτώσεις του ΣΔ. Η πλειοτροπίνη (pleiotrophin, PTN) είναι ένας εκκρινόμενος αυξητικός παράγοντας 18 kDa με υψηλή συγγένεια για την ηπαρίνη. Η PTN εκφράζεται σε πολλές καρκινικές σειρές και επηρεάζει πολλές διαδικασίες, όπως την επιβίωση και τη μετανάστευση κυττάρων, και την αγγειογένεση. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η επίδραση υψηλών επιπέδων D‐ και L‐γλυκόζης στην έκκριση και στη δράση της PTN στη μετανάστευση των ανθρώπινων ενδοθηλιακών κυττάρων ομφάλιου λώρου (HUVEC). Τόσο η D‐ όσο και η L‐γλυκόζη μειώνουν την έκκριση της PTN in vitro, προτείνοντας ότι το φαινόμενο οφείλεται στην αυξημένη ωσμωτική πίεση. Αντίθετα, HUVEC που απομονώθηκαν από διαβητικό ασθενή εκκρίνουν μεγαλύτερα ποσά PTN συγκριτικά με κύτταρα από μη διαβητικό ασθενή. Παρόλο που το αποτέλεσμα αυτό πρέπει να επιβεβαιωθεί, εγείρει το ερώτημα της εγκυρότητας των αποτελεσμάτων από απλοποιημένα in vitro μοντέλα σε σχέση με το τι συμβαίνει σε διαβητικούς ασθενείς. Με μεθόδους όπως η δοκιμασία επούλωσης πληγών και το πείραμα χημειοτακτισμού Βoyden, διαπιστώθηκε ότι τα διαβητικά κύτταρα που εκτέθηκαν σε D‐γλυκόζη μεταναστεύουν γρηγορότερα σε σχέση με τα εκτεθειμένα σε L‐γλυκόζη κύτταρα, παρόλο που και στις δυο περιπτώσεις η μετανάστευση ήταν μειωμένη σε σχέση με αυτήν κυττάρων εκτεθειμένων σε φυσιολογικά επίπεδα γλυκόζης. Επιπλέον, τόσο η D‐ όσο και η L‐γλυκόζη αναστέλλουν πλήρως την επαγόμενη από PTN κυτταρική μετανάστευση, υποδηλώνοντας ότι η ώσμωση ίσως να παίζει κάποιο ρόλο. Οι θειαζολιδινεδιόνες είναι μια κατηγορία αγωνιστών του υποδοχέα PPARγ που μειώνουν την ινσουλινοαντίσταση σε διαβητικούς ασθενείς τύπου 2. Πρόσφατα έχει αναγνωριστεί ότι οι αγωνιστές του υποδοχέα PPARγ πιθανά εμπλέκονται σε μοριακούς μηχανισμούς που ρυθμίζουν την αγγειογένεση, είτε επηρεάζοντας την έκφραση αυξητικών παραγόντων, όπως ο αγγειακός ενδοθηλιακός αυξητικός παράγοντας (VEGF), είτε αναστέλλοντας τις επαγωγικές δράσεις αυτών σε αγγειογενετικές λειτουργίες των ενδοθηλιακών κυττάρων. Στην παρούσα μελέτη, εξετάστηκε η επίδραση του αγωνιστή του υποδοχέα PPARγ ροζιγλιταζόνη (RSG), στην έκφραση και την έκκριση της PTN, καθώς και στην επαγωγική δράση της PTN στη μετανάστευση των κυττάρων HUVEC και στην παραγωγή δραστικών μορφών οξυγόνου (ROS). Η RSG ανέστειλλε την έκκριση της PTN στο υπερκείμενο κυττάρων HUVEC αλλά είχε ένα διφασικό αποτέλεσμα στα ενδοκυττάρια επίπεδά της, όπως και στη μεταγραφή του γονιδίου ptn, με τις μικρότερες συγκεντρώσεις να προκαλούν αύξηση και τις μεγαλύτερες μείωση στα επίπεδα της PTN. Η RSG μείωσε σημαντικά τα επίπεδα των ROS και τη μη διεγερμένη μετανάστευση των ενδοθηλιακών κυττάρων. Την ίδια ακριβώς δράση είχε και ο εκλεκτικός ανταγωνιστής του υποδοχέα PPARγ, GW9662, υποδεικνύοντας ότι αυτές οι δράσεις της RSG είναι ανεξάρτητες από τον PPARγ. Επιπλέον, τα αποτελέσματα αυτά υποδηλώνουν ότι ο GW9662 πρέπει να χρησιμοποιείται με προσοχή ως ανταγωνιστής του υποδοχέα PPARγ σε φαρμακολογικά πειράματα. Η RSG ανέστειλε πλήρως την επαγόμενη από ΡΤΝ παραγωγή ROS αλλά δεν είχε καμία επίδραση στην επαγόμενη από ΡΤΝ κυτταρική μετανάστευση, σε αντίθεση με την πλήρη αναστολή που προκάλεσε στην επαγόμενη από VEGF κυτταρική μετανάστευση. Συνολικά, τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας υποδηλώνουν ότι τα υψηλά επίπεδα γλυκόζης επηρεάζουν την έκφραση της PTN και την επαγόμενη από ΡΤΝ κυτταρική μετανάστευση in vitro, πιθανά μέσω της επίδρασης της αυξημένης ωσμωτικής πίεσης που ασκείται στα κύτταρα. Επιπλέον, παρόλο που η RSG φαίνεται να επηρεάζει την έκφραση και έκκριση της ΡΤΝ, την παραγωγή ενδογενών ROS και τη μετανάστευση των μη διεγερμένων κυττάρων HUVEC, δεν επηρεάζει την επαγόμενη από PTN μετανάστευση των HUVEC, υποδηλώνοντας ότι η ΡΤΝ δεν εμπλέκεται πιθανά στις αντιαγγειογενετικές της δράσεις. / Diabetes Mellitus (DM) is a group of metabolic disorders characterized by high blood sugar either because of inadequate insulin production or insulin resistance. The incidence of DM is rising globally, increasing the concern about the complications of the disease, such as renal failure, blindness and slow healing wounds. The common factor between them lies on either increased or inadequate angiogenesis. Growth factors are key molecules and are involved in the vascular effects of DM. Pleiotrophin (PTN) is an 18‐kDa secreted growth factor that has high affinity for heparin. PTN is expressed in various cancer cell lines and affects many different processes, such as cell growth, survival, migration and angiogenesis. In the present work we studied the influence of high D‐ and L‐glucose levels on the secretion or the effect on migration of PTN on human umbilical vein endothelial cells (HUVEC). Both D‐ and L‐glucose reduced PTN secretion in vitro, suggesting that this effect was due to high osmotic pressure. In contrast, HUVEC isolated from diabetic patient secreted increased amounts of PTN compared with cells from non diabetic donors. Although this effect needs to be verified, it raises the question οf the validity of the results from in vitro simplified models translated into what is happening in diabetic patients. In wound‐healing and boyden assays, D‐glucose‐treated cells migrated faster than L‐glucose‐treated cells, although in both cases, migration was inhibited compared to cells treated with normal glucose levels. PTN‐induced cell migration was inhibited in the presence of either D‐ or L‐glucose, suggesting that osmotic pressure may be responsible. Thiazolidinediones are a class of peroxisome proliferator activated receptor γ (PPARγ) agonists that reduce insulin resistance in type 2 diabetic patients. In recent years, there has been increasing appreciation of the fact that PPARγ agonists might be involved in the molecular mechanisms that regulate angiogenesis, by either affecting the expression levels of growth factors, such as vascular endothelial growth factor, or by inhibiting the stimulatory activities of growth factors on endothelial cell proliferation, survival, or migration. In the present study, we examined the effect of the PPARγ agonist rosiglitazone (RSG) on the expression and secretion of PTN, as well as on the stimulatory effect of PTN in human umbilical vein endothelial cell (HUVEC) migration and reactive oxygen species (ROS) production. RSG inhibited secretion of PTN into the cell culture medium of HUVEC but had a biphasic effect on the intracellular levels of PTN, as well as on ptn gene transcription, with the lowest concentrations causing increase and the highest concentrations causing a decrease in PTN amounts. RSG significantly decreased endogenous levels of ROS, as well as unstimulated endothelial cell migration. The selective antagonist of PPARγ, GW9662, also inhibited both HUVEC migration and ROS production to a similar degree compared with RSG, suggesting that these effects of RSG are PPARγ‐independent. These data also suggest that GW9662 should be treated cautiously as a PPARγ antagonist. Although RSG completely inhibited PTN‐induced production of ROS, it did not affect PTN‐induced HUVEC migration, in contrast to its effect on VEGF‐induced endothelial cell migration. Collectively, the data from the present study suggest that high glucose levels affect PTN expression and effect on migration, possibly due to high osmotic pressure, although this needs to be further examined. RSG affects PTN expression, endogenous ROS levels and migration of unstimulated HUVEC; however, it did not affect PTN‐induced HUVEC migration, suggesting that the signaling pathways activated by PTN may not be involved in its anti‐angiogenic effects.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/5137 |
| Date | 15 March 2012 |
| Creators | Μπουντούρης, Παναγιώτης |
| Contributors | Παπαδημητρίου, Ευαγγελία, Bountouris, Panagiotis, Παπαδημητρίου, Ευαγγελία, Λάμαρη, Φωτεινή, Τσοπάνογλου, Νικόλαος |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 12 |
| Relation | Η ΒΚΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.0046 seconds