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Regulation of factors involved in modulation of angiogenesis in cells associated with cardiovascular disease
Julia Pisoni
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Marcela Hermann
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
DOI
10.25365/thesis.16640
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30015.00301.325064-6
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Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Einleitung Der Anteil übergewichtige und adipöser Menschen ist in den vergangenen Jahrzehnten stark angestiegen, mittlerweile ist bereits jeder dritte Erwachsene übergewichtig und jeder zehnte sogar adipös [8]. Übergewicht und Adipositas begünstigen die Entwicklung einer ganzen Reihe von Krankheiten wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen z.B. Artherosklerose, Diabetes mellitus, Bluthochdruck, Krebs und erhöhen das Risiko eines vorzeitigen Todes [116]. Übergewicht und Adipositas stellen mittlerweile die fünfthäufigsten Todesursache weltweit dar [8]. Fettgewebe ist nicht nur ein Speicherorgan für Energie, sondern wirkt auch als aktives endokrines Organ, das eine Vielzahl von Zytokinen, Hormonen und anderen Proteinen sezerniert [117]. Die vom Fettgewebe ausgeschütteten Faktoren werden Adipokine genannt, kommen im Plasma adipöser Patienten in erhöhter Konzentration vor und werden mit der Entstehung und Progression von Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht [118,119]. Eines der von Adipozyten exprimierten Proteine ist der pigment epithelium derived factor (PEDF), ein 50kDa gorßes Mitglied der Serpin Familie. PEDF ist ein pleiotropes Protein mit antiangiogenen, antithrombotischen, neuroprotektiven, antitumorigenen und antiinflammatorischen Eigenschaften [103]. Erst kürzlich wurde gezeigt, dass PEDF im humanen Fettgewebe massiv exprimiert wird, die Expression des PEDF während der Adipogenese signifikant ansteigt und dass PEDF im Plasma übergewichtiger Menschen in erhöhter Konzentration vorkommt [45]. Ziel Ziel dieses Projekt ist es eine mögliche Rolle von PEDF bei Adipositas zu charakterisieren und die parakrine Wirkungen von PEDF auf, an der Angiogenese beteiligte Zelltypen, wie human coronary artery smooth muscle cells (HCASMC) und auf human umbilical vein endothelial cells (HUVEC), zu untersuchen. Methoden (I) Zu diesem Zweck wurde die Expression von PEDF in, aus viszeralem und subkutanem Fettgewebe isolierten Präadipozyten und Adipozyten untersucht. (II) Zusätzlich wurde untersucht, ob die Expression des PEDF in Präadipozyten und Adipozyten durch inflammatorische Zytokine beeinflusst wird. (III) In vivo herrscht im Fettgewebe ein entzündliches, mit Sauerstoff minderversorgtes Milieu deshalb wurde untersucht ob PEDF unter hypoxische Bedingungen das Expressionsmuster von Adipozyten beeinflusst. (IV) Weiters wurden HCASMC mit PEDF stimuliert um die Hemmung der Genexpression von Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) auf RNA- und Proteinebene zu untersuchen. (V) Ebenso sollte untersucht werden ob die Expression von IL-8 in HUVEC durch Stimulation mit PEDF beeinflusst wird. Ergebnisse Die PEDF Expression ist während der Adipogenese von primären visceralen Adipozyten signifikant angestiegen. Die Stimulation von humanen visceralen und subkutanen Preadipozyten und Adipozyten mit inflammatorischen Zytokinen führte zu keiner signifikanten Veränderung der Expression von PEDF auf mRNA Niveau. Expression und Sekretion des VEGF in humanen visceralen Adipozyten sind nach Inkubation mit PEDF unter normoxischen Bedingungen signifikant angestiegen. Im Gegensatz zum dem Anstieg der VEGF Expression in Adipozyten wurde die VEGF Expression und Sekretion in HUVEC und HCASMC durch Behandlung mit PEDF signifikant reduziert. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass in HCASMC und HUVEC als Folge von PEDF Stimulation die Expression und Sekretion von IL-8 abfällt. Schlussfolgerung PEDF ist eines von Fettgewebe in hohen Konzentrationen ausgeschüttetes Zytokin, das an der Regulation der Angiogenese beteiligt ist. In HUVEC, HCASMC and HVADI beeinflusst PEDF die Produktion von VEGF und außerdem die Sekretion von IL-8 in HUVEC und HCASMC. Durch seine zahlreichen Wirkungsweisen könnte der PEDF in der Modulation der Angiogenese von Bedeutung sein, ebenso könnte der PEDF eine wichtige Rolle haben bei der Progression von Adipositas und von Erkrankungen die im Zusammenhang mit Übergewicht stehen.
Abstract
(Englisch)
Introduction The proportion of overweight and obese people has increased significantly over the last few decades, nowadays one of three adults is overweight and one of ten is obese [8]. Overweight and obese patients are at higher risk of developing a number of diseases such as cardiovascular diseases such as arthrosclerosis, diabetes mellitus, high blood pressure and cancer and have an increased risk of premature mortality [116]. Today overweight and obesity is the fifth most frequent cause of death worldwide [8]. Adipose tissue, besides its role in energy storage, is now also seen as an important endocrine organ that produces and secretes a variety of cytokines, hormones and other proteins [117]. Elevated plasma levels of adipose tissue derived factors, called adipokines, are found in obese patients and are associated with the development and progression of cardiovascular diseases [118,119]. Recently it has been shown that the protein pigment epithelium derived factor (PEDF) a 50kDa member of the serpin family is expressed by adipocytes. PEDF is a multifunctional protein with antiangiogenic, antithrombotic, neuroprotective, antitumorigenic and antiinflammatory properties [103]. It has been demonstrated that PEDF is massively expressed in human adipose tissue, expression level increases significantly during adipogenesis and its plasma level is elevated in overweight patients [45]. Aim It is the aim of this project to characterize the possible role of PEDF in obesity and to investigate the parakrine effects of PEDF on cell types involved in modulation of angiogenesis such as human coronary artery smooth muscle cells (HCASMC) and human umbilical vein endothelial cells (HUVEC). Methods (I) The first step was to study the regulation of PEDF expression in human visceral and subcutaneous preadipocytes and adipocytes. (II) As obesity is associated with a generalized inflammatory state we tested whether inflammatory mediators affect the expression of PEDF in preadipocytes and adipocytes. (III) As anoxia is a critical modulator in various organs and tissues, modulating angiogenesis we also studied a possible influence of PEDF in combination with anoxia on the expression patterns of adipocytes. (IV) Further on we stimulated human coronary artery smooth muscle cells (HCASMC) with PEDF to investigate the inhibition of VEGF on RNA and protein level. (V)In addition it was aim of our project to study a possible correlation between PEDF level and Interleukin 8 (IL-8) in HUVEC and HCASMC. Results PEDF mRNA expression was significantly increased during adipogenesis of primary visceral adipocytes. Stimulation of visceral and subcutaneous preadipocytes and adipocytes with inflammatory cytokines showed no effect on the PEDF mRNA level. Furthermore, PEDF significantly increased VEGF expression and secretion in human visceral adipocytes. In visceral adipocytes treated with PEDF under normoxic conditions, protein expression was significantly increased in parallel with PEDF secretion. In contrast to VEGF increase in adipocytes, VEGF secretion was significantly reduced by PEDF in HUVEC and HCASMC. Additionally in HCASMC and HUVEC PEDF reduced secretion and expression of IL-8. Conclusion PEDF is one of the most abundant secreted cytokines by adipose tissue and regulates angiogenic processes by influencing VEGF production in HUVEC, HCASMC and HVADI as well as IL-8 secretion in HUVEC and HCASMC. Because of these various actions, PEDF seems to be an important adipokine significantly involved in the modulation of angiogenesis, obesity progression and obesity-related disorders.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
angiogenesis
Schlagwörter
(Deutsch)
Angiogense
Autor*innen
Julia Pisoni
Haupttitel (Englisch)
Regulation of factors involved in modulation of angiogenesis in cells associated with cardiovascular disease
Paralleltitel (Deutsch)
Regulation von Faktoren die an der Regulation der Angiogenese beteiligt sind, in Zelltypen die mit kardiovaskulären Erkrankungen assoziiert sind
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
79 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Marcela Hermann
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines
AC Nummer
AC09566346
Utheses ID
14912
Studienkennzahl
UA | 441 | | |
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