Angiotensin II (Ang II) vermittelt seine Effekte im Wesentlichen über zwei Rezeptor-Subtypen – den AT1- und den AT2-Rezeptor (AT1R bzw. AT2R). Für den AT1R konnte bereits eindeutig gezeigt werden, dass dieser beispielsweise durch die Aktivierung pro-inflammatorischer Zytokine entzündungsfördernde Effekte von Ang II vermittelt. Im Gegensatz dazu geht man beim AT2R, unter anderem durch die Induktion anti-inflammatorischer Effekte, von einer gewebeprotektiven Wirkung aus. Dank der Synthese des ersten selektiven, nicht- peptidischen und oral aktiven AT2R-Agonisten Compound 21 (C21) konnte in dieser Arbeit erstmals durch direkte AT2R-Stimulation die anti- inflammatorische Wirkung des AT2Rs in vitro als auch in vivo nachgewiesen werden. So führte die Stimulation mit C21 zur Repression einer durch Tumornekrosefaktor (TNF)alpha induzierten Interleukin (IL) 6, monocyte chemoattractant protein (MCP)-1 und TNFalpha mRNA-Expression in dermalen Fibroblasten sowie Nabelschnurendothelzellen. Der Zytokin inhibierende Effekt von C21 konnte darüber hinaus in vivo in einem kutanen Entzündungsmodell in Mäusen nach einer durch Bleomycin induzierten toxischen Inflammation verifiziert werden. In normotensiven Wistar Ratten führte C21 nach einem experimentell induzierten Myokardinfarkt zu einem signifikanten Rückgang der IL1ß, IL2 und IL6 mRNA-Expression im Periinfarktgewebe sowie der MCP-1- und Myeloperoxidase-Level im Plasma. Der anti-inflammatorische Effekt von C21 konnte unter Verwendung des spezifischen AT2R-Antagonisten PD123319 vollständig aufgehoben werden und war in AT2R defizienten Zellen nicht detektierbar. Im Rahmen der Charakterisierung der an der AT2R vermittelten Reduktion pro-inflammatorischer Mediatoren wie z.B. von IL6 konnten folgende Signaltransduktionsmechanismen identifiziert werden a) die Aktivierung von Protein-Phosphatasen, b) die Inhibition des Transkriptionsfaktors nuclear factor kappa B (NFkappaB) sowie c) die Cytochrom P450-abhängige Epoxidation von Arachidonsäure zu 11,12-Epoxyeicosatriensäure (EET). Im Zuge der Untersuchungen konnte ebenfalls eine mit Hydrocortison vergleichbar effektive Blockade der IL6-Promoteraktivität durch C21 beobachtet werden. Der Arachidonsäuremetabolit 20-Hydroxyepoxyeicosatriensäure (20-HETE) wurde als Second Messenger in der AT1R gekoppelten pro-inflammatorischen Signalkaskade von Ang II identifiziert. Ferner konnte Poly (ADP-ribose) polymerase-1 (PARP-1) eine Rolle als upstream Regulator des AT2Rs nachgewiesen werden. Die in dieser Arbeit erstmals beobachtete anti-inflammatorische Wirkung des AT2Rs in vitro und in vivo mittels pharmakologischer Stimulation mit dem ersten oral aktiven, nicht-peptidischen AT2R-Agonisten C21 lässt an eine zukünftige therapeutische Anwendung bei pathologischen Ereignissen, welche die Reduktion inflammatorischer Mediatoren wie beispielsweise von IL6 oder die Inhibition von NFkappaB erfordern, denken.
It is commonly known that the Angiotensin AT1-receptor (AT1R) mediates inflammatory effects of Angiontensin II (Ang II), while the role of the Angiotensin AT2-receptor (AT2R) in this context is less established. There are some evidences about anti-inflammation. In 2004, the synthesis of the first selective, non-peptide and orally active AT2R-agonist, Compound 21 (C21), has been published. The present study is the first to show the anti-inflammatory effect of direct AT2R-stimulation in vitro and in vivo. The stimulation with C21 led to a significant reduction of tumor necrosis factor (TNF) alpha- induced interleukin (IL)6, monocyte chemoattractant protein (MCP)-1 and TNFalpha mRNA-expression in dermal fibroblasts and human umbilical vein endothelial cells and inhibited a bleomycin-induced toxic cutaneous inflammation in vivo. In normotensive Wistar rats C21 decreased the cardiac IL1, IL2 and IL6 mRNA-expression as well as serum level of MCP-1 and myeloperoxidase (MPO) after experimental induced myocardial infarction. The anti-inflammatory effect of C21 was inhibited by the specific AT2R-antagonist PD123319 and was absent in AT2R-deficient cells. Three signaling mechanisms were revealed to play a crucial role in the AT2R-mediated reduction of pro- inflammatory molecules a) the activation of protein-phosphatases, b) the inhibition of the transcription factor nuclear factor kappa (NFkappa)B and c) the cytochrome P450-dependent epoxitation of arachidonic acid to epoxyeicosatrienoic acid (EET). Furthermore, C21 showed a with hydrocortisone comparable inhibitory effect on TNFalpha-induced IL6-promoter activity. The arachidonic acid metabolite 20-hydroxyeicosatetraenoic (20-HETE) was identified as second messenger in the AT1R-mediated inflammation [P1]. Moreover, (ADP-ribose) polymerase-1 (PARP-1) was shown to act as an upstream regulator of the AT2R. In sum, this study shows the anti-inflammatory effects of direct AT2R-stimulation in vitro and in vivo by the orally active, non- peptide AT2R-agonist C21. These data suggest that pharmacological stimulation of the AT2R may be a future therapeutic option in pathophysiological events requiring the decrease of IL6 or blockade of NFkappaB.
