Expression und Funktion von Transient Receptor Potential Kanälen TRPC3 und TRPC5 bei primärer Hypertonie

Abstract

Canonical Transient Receptor Potential (TRPC) Kanäle sind nicht-selektive Kationen-Kanäle und in viele Signaltransduktionsprozesse eingeschaltet. Die Bedeutung von TRPC Kanälen bei der essentiellen Hypertonie ist bislang noch nicht untersucht worden. TRPC-Kanäle wurden bei 51 Patienten mit essentieller Hypertonie und 51 altersgleichen normotensiven Kontrollpersonen untersucht. Die Expression von TRPC-Kanälen wurde mit Reverser-Transkriptase-Polymerase- Kettenreaktion (RT-PCR), mit Immunoblotting und mit quantitativem in-cell Western Assay bestimmt. Gen-silencing erfolgte mit spezifischer small- interfering RNA (siRNA). Der Calcium- und der Gadolinium-Einstrom in Monozyten wurden mittels Fluoreszenz-Spektrophotometrie bestimmt. In humanen Monozyten wurden die Transkripte für TRPC3 und TRPC5 mittels RT-PCR nachgewiesen. TRPC3- und TRPC5-Kanal-Proteine wurden in Monozyten mittels Immunoblots nachgewiesen. Es zeigte sich eine gesteigerte Expression von TRPC3 und TRPC5 bei Patienten mit essentieller Hypertonie im Vergleich mit normotensiven Kontrollpersonen (normalisierte TRPC3 Expression: 3,21 ± 0,59 versus 1,36 ± 0,07 jeweils n = 20; p < 0,01; normalisierte TRPC5 Expression: 2,10 ± 0,28 versus 1,40 ± 0,52; jeweils n = 12; p < 0,05). Bei Monozyten von Patienten mit essentieller Hypertonie ergab sich ein signifikant gesteigerter Kationen-Einstrom im Vergleich mit normotensiven Kontrollpersonen (Gadolinium/Calcium-Einstrom, 125 ± 14% versus 80 ± 7%; jeweils n = 51; p < 0,01). Nach dem Einsatz von small interfering RNA gegen TRPC5 kam es zu einer signifikanten Verminderung der TRPC5-Kanal-Expression und zur Verminderung des Calcium- und des Gadolinium- Einstroms. Weiterhin zeigte sich auch eine gesteigerte Expression von TRPC3 sowie ein gesteigerter Calcium-Einstrom in Monozyten von spontanhypertensiven Ratten im Vergleich mit normotensiven Wistar-Kyoto-Ratten. Diese Ergebnisse weisen auf eine wesentliche Bedeutung von TRPC-Kanälen in der Pathogenese der essentiellen Hypertonie hin.

Canonical transient receptor potential (TRPC) channels are nonselective cation channels which are involved in cellular signal transduction. The role of TRPC channels has not yet been investigated in the pathogenesis of essential hypertension. We studied TRPC channels in 51 patients with essential hypertension and 51 age-matched and sex-matched normotensive control subjects. The expression of TRPC was measured using reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR), immunoblotting, and quantitative in-cell western assay. Gene silencing by small interfering RNA for specific TRPC knockdown was also performed. The influx of calcium and gadolinium into monocytes was determined using the fluorescent dye technique. TRPC3 and TRPC5 mRNA was detected in human monocytes using RT-PCR. The expression of TRPC3- and TRPC5-channel protein in human monocytes was confirmed using immunoblotting. We observed a significant increase of TRPC3 and TRPC5 protein expression in essential hypertensive patients compared with normotensive control subjects (normalized TRPC3 expression, 3.21 ± 0.59 versus 1.36 ± 0.07; each n = 20; p < 0.01; normalized TRPC5 expression, 2.10 ± 0.28 versus 1.40 ± 0.52; each n = 12; p < 0.05). We observed an increased gadolinium/calcium-influx ratio in essential hypertensive patients compared with normotensive control subjects (gadolinium/calcium influx ratio, 125 ± 14% versus 80 ± 7%; each n = 51; p < 0.01). Knockdown of TRPC5 using small interfering RNA reduced channel expression and caused a significant attenuation of calcium and gadolinium influx. The calcium-influx was significantly increased in monocytes from spontaneously hypertensive rats compared to normotensive Wistar-Kyoto-rats. This study points to an important role of TRPC channels in essential hypertension.