Immunhistochemische Analyse der Expression des Immunoproteasoms in atherosklerotischen Plaqueläsionen

Abstract

Das Ubiquitin-Proteasom-System ist der zentrale Abbauweg für intrazelluläre Proteine und ist an der Regulierung komplexer Zellvorgänge beteiligt. Die Atherosklerose ist eine chronische inflammatorische Erkrankung und gehört infolge der resultierenden kardiovaskulären Erkrankungen zu den häufigsten Todesursachen in Deutschland. Eine Rolle des Ubiquitin-Proteasom-Systems für die Progression der Atherosklerose wird angenommen. Gänzlich unklar ist, ob und in welchem Zusammenhang das Immunoproteasom in der Atherosklerose vorkommt. Es gibt Hinweise, dass das Immunoproteasom bei der MHC-Klasse-I vermittelten Antigenprozessierung involviert ist. Die vorliegende Arbeit sollte untersuchen, ob das Immunoproteasom in der Atherosklerose nachweisbar ist, stadienabhängig exprimiert wird und ob Hinweise für eine MHC-Klasse-I vermittelte Antigenprozessierung in der Atherogenese existieren. Dafür wurden 47 humane Thrombendarteriektomie-Präparaten der Arteria carotis interna analysiert. Die Präparate wurden nach morphologischen Kriterien der frühen und späten Stadien der Atherosklerose in anfängliche und fortgeschrittene Läsionen klassifiziert. Die immunoproteasomale Untereinheit LMP7 und CD8-positive T-Lymphozyten wurden immunhistochemisch dargestellt. Erstmals wurde die Expression der immunoproteasomalen Untereinheit LMP7 in atherosklerotischen Plaques immunhistochemisch nachgewiesen. Die Daten zeigen eine vermehrte LMP7-Expression in fortgeschrittenen Läsionen. Es zeigte sich keine Korrelation mit dem Auftreten CD8-positiver T-Lymphozyten in den verschiedenen Stadien der Atherosklerose. Aufgrund der vorliegenden Ergebnisse wird eine Rolle des Immunoproteasoms in der Atherogenese angenommen. Das Immunoproteasom scheint jedoch in der Atherogenese weniger eine Rolle im Rahmen der MHC- Klasse-I vermittelten Antigenprozessierung zu besitzen. Möglicherweise beeinflusst das Immunoproteasom inflammatorische Prozesse und die Bewältigung des zellulären oxidativen Stresses.

The ubiquitin-proteasome-system is associated with the process of degradation of intercellular proteins as well as with the regulation of complex cell processes. Atherosclerosis is a chronically inflammatory disease. In Germany, the majority of deaths are caused by cardiovascular diseases which may be triggered by atherosclerosis. A significant role of the ubiquitin-proteasome- system is assumed in the progression of atherosclerosis. In contrast, the effects of the immunoproteasome in the process of atherosclerosis are still unspecified. There are indications of the involvement of immunoproteasome in MHC-class-I antigen processing. This study focused on the general detection of the immunoproteasome in atherosclerosis and on the analysis of the existence of immunoproteasome in different stages of atherosclerosis. Furthermore, the analysis of the existence of an interrelation between MHC-class-I antigen processing and atherosclerosis is included. The data were obtained from 47 human thromboendarterectomy specimens of the arteria carotis interna. The lesions were classified by morphological criteria to differentiate initial and advanced stages of atherosclerosis. The immunoproteasomal subunit LMP7 and CD8 t-cells were immunohistochemically stained. This study is the first of its kind where the expression of the immunoproteasomal subunit LMP7 was immunohistochemically demonstrated in atherosclerotic plaques. In advanced lesions, increased expression of LMP7 was discovered when comparing to initial stages of atherosclerosis. A correlation between CD8 t-cells and LMP7 could neither be perceived in the initial nor in the advanced stage of atherosclerosis. The results of this study suggest an involvement of immunoproteasome in atherogenesis. However, the data does not support the hypothesis that immunoproteasome plays a role in the MHC-class-I antigen processing. It can be deliberated whether immunoproteasome affects inflammatory processes and the handling of cellular oxidativ stress instead.