Die physiologische Bedeutung der oxLDL abhängigen LOX-1 Rezeptor Aktivierung in Granulosazellen verweist auf die Autophagie als neuer Form der Follikelatresie

• Applicant: Professorin Dr. Katharina Spanel-Borowski
• Subject Area: Nuclear Medicine, Radiotherapy, Radiobiology
• Term: from 2007 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 40199371

Wie wir kürzlich publiziert haben, exprimieren menschlichen Granulosazellen den LOX-1 (lectin-like oxLDL) Rezeptor. Seine Aktivierung durch oxLDL (oxidized low-density lipoprotein) führt zur Autophagie als alternativer Form des programmierten Zelltodes. Ziel dieses Projektes ist es, die Autophagie als neue, physiologische und von oxLDL gesteuerte Form der Follikelatresie vorzustellen. Dicke Frauen werden als experimentelles Modell für die Studie einer oxLDL abhängigen Autophagie in Granulosazellen gewählt, da bei Adipositas durch erhöhte Bildung hochreaktiver Sauerstoffradikale (ROS) oxidativer Stress auftritt und vermehrt LDL zu oxLDL oxydiert wird. Im Besonderen ist geplant, Follikelflüssigkeit und Granulosazellen präovulatorischer Follikel von adipösen Frauen ohne polyzystische Ovarien und von normalgewichtigen Frauen jeweils unter in vitro-Fertilisations- (IVF) Therapie zu untersuchen. Folgende Studien werden durchgeführt: (1) Die Konzentration von oxLDL sowie die Aktivität von antioxidativen Schlüsselenzymen wie Superoxid-Dismutase (SOD) und Glutathionperoxidase (GPx) werden in der Follikelflüssigkeit bestimmt. (2) In frisch gewonnenen Granulosazellen wird die Expressionsstärke des oxLDL abhängigen LOX-1 Rezeptors auf mRNA und Proteinebene untersucht. Zusätzlich werden Marker der Autophagie überprüft wie das ultrastrukturelle Auftreten von Autophagosomen und die Hochregulierung von Autophagie-abhängigen Proteinen (LC3, Beclin-1, Hsc 70 and 73, i.e. heat shock cognate protein 70 and 73, Cathepsin D) (3) In Langzeitkultur studieren wir den oxLDL abhängigen Zelltod in zwei phänotypisch unterschiedliche Granulosazellen unter der Annahme, dass es zur Autophagy nur in LOX-1 positiven, fibroblastenähnlichen, Zytokeratin-negativen Granulosazellen kommt. (4) Durch Zugabe spezifischer Inhibitoren/Aktivatoren wird gezeigt dass die LOX-1 Expressionsstärke mit der Aktivität von SOD und GPx in Zytokeratin-negativen Granulosazellen umgekehrt korreliert (5). Das verstärkte Vorkommen der Autophagie als neuer Form der Follikelatresie wird in Ovarien unreifer, genetisch dicker Mäuse (ob/ob Mäuse) im Vergleich zu Wildtyp-Tieren gezeigt. Mit dieser Studie beweisen wir, dass die Autophagie als physiologischer Prozess in präovulatorischen Follikeln auftritt und dass er bei adipösen Frauen erhöht ist. Ein Zusammenhang zwischen dem oxLDL-LOX-1 System und dem antioxidativen Status wird für die Autophagie von Granulosazellen demonstriert. Wir sagen voraus, dass die oxLDL abhängige Autophagie unser Verständnis der Atresie nicht nur für präovulatorische, sondern ebenso für antrale und präantrale Follikel revolutionieren wird.

• DFG Programme: Research Grants