Einleitung: Equine Bronchialepithelzellen (EBEC) orchestrieren die Funktion von Zellen wie z. B. glatte Muskelzellen, Zellen des Immunsystems sowie Rezeptorantworten. Darüber hinaus exprimieren sie β2-Adrenozeptoren. Diese wiederum spielen eine entscheidende Rolle bei der Physiologie der Atemwege aber auch bei der Pathogenese von Atemwegserkrankungen, wie dem humanen und equinen Asthma, sowie als therapeutisches Ziel bei deren Behandlung.
Zielsetzung: In der vorliegenden Arbeit wurden equine Bronchialepithelzellen isoliert und kultiviert. An ihnen wurden dann die Expression, der Subtyp und die Funktionalität des β2-Adrenozeptors untersucht. Dies wurde sowohl an frisch isolierten, an kultivierten und an mit ROCK-Inhibitors Y-27632 behandelten EBEC geprüft, um den Einfluss der Kultivierung und den Einfluss von Y-27632 auf die Expression und die Funktion des Rezeptors zu klären.
Material und Methode: EBEC wurden aus den Bronchien von gesund geschlachteten Pferden gewonnen, indem die Mukosa stumpf abgetrennt, zerkleinert und mittels 0,25 % Trypsin verdaut wurde. Die Dichte und die Subtypverteilung der β-Adrenozeptoren auf EBEC wurden mittels Radioligandbindungsstudie mit [125I]-(-)-Iodocyanopindolol und in Gegenwart von subtypselektiven β2- (ICI 118.551) und β1-Antagonisten (CGP 20712A) untersucht. Die Funktion wurde in Form der
intrazellulären cAMP-Akkumulation nach Stimulation durch die Agonisten Isoprenalin, Epinephrin und Norepinephrin mit Hilfe eines Alpha-Screen-Assays untersucht. Die Kultvierung der Zellen erfolgte in einem vollständigen AECGM mit 10 % FBS. Nach sechs Tagen bildete sich ein konfluenter Monolayer. Y-27632 wurde in der Konzentration von 10 nM angewendet. Die statistische Signifikanz wurde über einen t-Test für unverbundene Stichproben ermittelt und das Signifikanzniveau bei P ≤ 0,05 festgelegt.
Ergebnisse: Die maximale Rezeptordichte (Bmax) war mit 9 763 Bindungsstellen/Zelle bei frisch isolierten und 10 575 Bindungsstellen/Zelle bei kultivierten EBEC vergleichbar. Allerdings führte Y 27632 während der Kultivierung zu einer Reduktion um ~35 % von 10 575 Bindungsstellen/Zelle auf 6 929 Bindungsstellen/Zelle. Die Affinität (KD) des Rezeptors war bei allen drei Bedingungen (frisch, kultiviert und mit Y-27632 behandelt) mit 16, 25 und 34 pM ähnlich hoch. Bei der Untersuchung der β-Adrenozeptorsubtypverteilung konnte überwiegend der β2-Adrenozeptorsubtyp nachgewiesen werden. Die Bildung des intrazellulären cAMP erfolgte bei allen EBEC in der Reihenfolge der Potenz Isoprenalin > Epinephrin > Norepinephrin. Die Emax Werte für Isoprenalin, Epinephrin und Norepinephrin waren bei frisch isolierten mit 33, 29 und 30 pM und bei kultivierten EBEC mit 33, 27 und 22 pM ähnlich. Die Behandlung mit Y-27632 führte jedoch zu einer signifikanten Erhöhung der Emax Werte und somit zu einer deutlichen Funktionsverbesserung der β2-Adrenozeptoren.
Schlussfolgerung: EBEC haben sich als ein geeignetes In-vitro-Zellmodell zur Untersuchung der Eigenschaften von β2-Adrenozeptoren in Physiologie und Pathologie sowohl für Forschungs- als auch für Klinikzwecke gezeigt. Die Funktionsverbesserung der β-Adrenozeptoren unter dem Einfluss von Y-27632 scheint vielversprechend für den zukünftigen Einsatz als Arzneimittel bei der Behandlung von humanem und equinem Asthma. Allerdings bleibt seine downregulierende Wirkung auf die Rezeptorendichte widersprüchlich und bedarf weiterer Forschungsarbeit.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:79437 |
| Date | 09 June 2022 |
| Creators | Schellenberg-Franken, Linda Marie |
| Contributors | Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German, English |
| Detected Language | German |
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| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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