dc.contributor.author
Kügler, Jan
dc.date.accessioned
2018-06-07T21:24:18Z
dc.date.available
2008-04-28T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/7856
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-12055
dc.description
Gesamtdissertation
dc.description.abstract
Für alle höheren Lebewesen ist es überlebensnotwendig, eine ausreichende
Gewebeperfusion und -oxygenierung sicherzustellen. Zwei der wichtigsten
körpereigenen Systeme zur Aufrechterhaltung der Sauerstoffversorgung und
Gewebeperfusion sind die Hypoxie-induzierbaren Transkriptionsfaktoren (HIF)-1
und -2, die durch eine Veränderung der Genexpression die Anpassung an eine
verminderte Sauerstoffzufuhr vermitteln, und das Renin-Angiotensin-System
(RAS), das Blutdruck und Plasmavolumen reguliert, besonders bei Überaktivität
aber auch zu (pathologischen) Veränderungen der Genexpression führen kann.
Tierexperimentelle Studien weisen auf ein Interaktion zwischen HIF und dem RAS
hin. In der vorliegenden Arbeit wurde die Regulation der Ang II Rezeptoren Typ
1 (AT1R) und Typ 2 (AT2R) durch Hypoxie und ihre molekularen Grundlagen
eingehend analysiert. Umgekehrt wurde der Effekt einer Ang II-Stimulation auf
die HIF-Stabilisierung untersucht. RNase-Protection-Assays dienten zur Messung
von mRNA-Gehalten, Western-Blot-Analysen und Rezeptorbindungsstudien zu
Darstellung von HIF bzw. der ATR-Proteinexpression. In verschiedenen
Zelllinien (PC12W, 3T3-L1) und aortalen Gefäßmuskelzellen der Ratte (RASMCs)
wurde die AT1R-Expression auf mRNA- und Proteinebene durch akute Hypoxie (16
h, 0,5% O2) und chemische HIF-Stabilisatoren deutlich reduziert. Ebenso wurde
der AT2R in PC12W- und 3T3-L1-Zellen durch Hypoxie und Hypoxie-Mimetika
herabreguliert. In vivo reduzierte Hypoxie in Ratten organspezifisch die AT1R-
Expression. Am Beispiel des AT2-Rezeptors wurde nachgewiesen, dass für die
verminderte mRNA-Expression unter Hypoxie eine de-novo Proteintranslation
nötig ist. In Gelshift-Analysen konnte eine Bindung von Kernproteinen an die
drei potenziellen HIF-Bindungsstellen im AT2R-Gen nachgewiesen werden. Diese
Bindung war zwar nicht hypoxieabhängig, konnte jedoch durch Kompetition mit
einer Sonde für die HIF-Bindungsstelle des Erythropoetin-Gens, einem bekannten
HIF-Zielgen, unterbunden werden. In RASMCs konnte eine Induktion von
HIF-1(-Protein durch eine hohe Dosis Ang II, PMA oder Serum gezeigt werden,
die vermutlich auf einer transkriptionellen und/oder translationalen Induktion
von HIF-1 alpha beruht. Ang II hatte keinen Effekt auf HIF-2 alpha in RASMCs
sowie HIF-1 alpha und -2 alpha in kardialen Ratten-Fibroblasten. Die
Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass die in Tierversuchen beschriebene ATR-
Induktion bei chronischer Hypoxie wahrscheinlich nicht auf die direkte Wirkung
von HIF zurückzuführen ist, umgekehrt Ang II jedoch die HIF-Aktivierung
beeinflussen kann. Diese Ergebnisse erleichtern die Interpretation
tierexperimenteller und klinischer Befunde und sind eine wichtige Grundlage
für weiterführende Studien in vivo.
de
dc.description.abstract
All higher species depend on sufficient tissue oxygenation. Two of the most
important systems to regulate tissue perfusion and oxygen supply are the
Renin-Angiotensin-System and the Hypoxia Inducible Factors (HIF). Certain data
from in vivo studies hinted towards a hypoxia-dependent induction of
Angiotensin II Receptors. The aim of this study was to analyze the Angiotensin
II type1 (At1r) and Angiotensin II type 2 (At2) receptor expression during
hypoxia in cell culture models and to identify a possible involvement of HIF
in this regulation. Acute hypoxia decreased At1r-mRNA, as determined by RNase-
Protection-Assay, and At1r- protein expression, as determined by Ang II-
binding-assay, in rat aortic smooth muscle cells (RASMC) while At1r-expression
stayed unchanged in rat cardiac fibroblasts (rFib). Hypoxia also reduced At2r-
mRNA and protein levels in PC12W- and 3T3L1-cells. Certain chemical
substances, known to induce HIF, reduced Atr-expression in a comparable
manner. The reduction of At2r-mRNA expression was dependent on de novo-protein
synthesis. Three possible HIF-binding-sites were identified in the At2r-gene.
These binding sites were further analyzed by electrophoretic mobility shift
assay. No hypoxia-dependent change of nuclear- protein-binding was detectable.
HIF-protein-induction after stimulation with Angiotensin II and Proteinkinase
C activators was analyzed in western blot experiments. Ang II as well as
Proteinkinase C activation induced HIF-1 alpha-Protein in RASMC although
protein levels stayed below the HIF-1 alpha -Protein induction by hypoxia.
This induction of HIF-1 alpha -Protein was partly due to an increased
transcription of HIF-1 alpha -mRNA. HIF-1 alpha was not induced by Ang II in
any other cell-type nor was HIF-2 alpha induced by Ang II or Proteinkinase C
activation. In conclusion, these data provide evidence that the up regulation
of Angiotensin receptors in animal models and remodeling is most likely not a
direct effect of hypoxia but rather attributable to the complex reactions to
systemic hypoxia or tissue injury in vivo.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Renin-Angiotensin-System
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Interaktion zwischen der durch Hypoxie-induzierbare Transkriptionsfaktoren
vermittelten Genexpression und Komponenten des Renin-Angiotensin-Systems
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. med. Kai-Uwe Eckardt
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Christof Dame
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. med. Armin Kurtz
dc.date.accepted
2008-06-01
dc.date.embargoEnd
2007-01-12
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000003425-8
dc.title.translated
Interactions between Hypoxia-Inducible-Factor regulated gene expression and
components of the Renin-Angiotensin-System
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000003425
refubium.mycore.transfer
http://www.diss.fu-berlin.de/2008/268/
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FUDISS_derivate_000000003425
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open access