Aktin-Zytoskelett und Aktin-interagierende Proteine der exokrinen Pankreasazinuszelle
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Aktinzytoskelett spielt eine wichtige Rolle bei der Regulation der Enzymsekretion und in der Pathogenese der akuten Pankreatitis. Unsere Daten zeigen jetzt erstmals eine Kaskade in exokrinen Azini, die eine Regulation von Profilin, ebenfalls ein Aktin-regulierendes Protein, und eine Untereinheit der Myosinphosphatase (MYPT) sowie die Myosin Leichtkette (MLC) und ein „mammalian homolog of Drosophila Diaphanous" (mDia) beinhalten. Stimulation von isolierten Rattenazini mit CCK induziert eine schnelle Aktivierung von RhoA. In vivo Experimente ergaben einen zeit- und dosisabhängigen Verlust der RhoA Expression. Ähnliche Ergebnisse fanden sich für MYPT, MLC and mDia. Darüber hinaus induzierte Caerulein die rasche Dephosphorylation von MYPT und MLC in vivo. Co-ip Experimente mit RhoA und MYPT ergaben eine Assoziation in unstimulierten Läppchen und eine Zunahme nach CCK-Stimulation sowohl für pan-MYPT als auch für phosphorylierte MYPT und von RhoA mit mDia. Die Expression von Profilin, eines der Zielproteine dieses Signalweges, konnte ebenfalls in Azini gezeigt werden. Dieser Signalweg könnte auch kritisch für die Regulation des Aktinzytoskeletts und damit für die Regulation der Sekretion in Azinuszellen des Pankreas sein. Ein weiteres Ziel unserer Arbeiten war es, die molekularen Mechanismen der Protektion von Hsp27 im Modell der Caerulein-induzierten Pankreatitis weiter zu untersuchen. Eine Pankreatitis wurde in Wildtyp C57/bl Mäusen und Hsp27 transgenen Mäusen induziert. Weder für Caspase 3 und 8 noch für Caspase 9 fanden sich hier signifikante Unterschiede in der Expression und Aktivierung von Wildtyp Mäusen im Vergleich zu Hsp27 überexprimierenden Mäusen, Interessanterweise zeigte sich jedoch eine starke Zunahme der Bcl-2-Expression in Homogenaten von huHsp27 Mäusen nach Gabe von Caerulein. Hingegen ergab die Untersuchung des pro-apoptotisch wirkenden Bad Proteins keinen signifikanten Unterschied in den Wildtyp behandelten Tieren gegenüber den huHsp27 Mäusen. Mittels Immunopräzipitation konnten wir sowohl in Wildtyp als auch in huHsp27 Mäusen eine direkte Interaktion von Hsp27 mit PKC nachweisen. Ein möglicher protektiver Mechanismus von Hsp27 bei akuter Pankreatitis könnte daher in der Überexpression von Bcl-2 und der Hemmung des PKC vermittelten Zelltodes liegen. Neben dem Caerulein-Pankreatitis-Modell untersuchten wir noch die Rolle von Hsp27 in einem Magenulkus-Modell. Die Überexpression von Hsp27 vor der Ausbildung eines NSAID induzierten Magenulkus wirkt protektiv. Damit hat der Organismus ein System zur allgemeinen Abwehr von Stress-induzierter Zellschädigung zur Verfügung. Mit diesem Versuchsansatz konnte die Frage nach einer generellen protektiven Funktion von Hsp27 in vivo beantwortet. In einem anderen Mausmodell konnten wir zeigen, dass die Gendeletion von MK-2 protektiv im Modell der Caerulein-induzierten Pankreatitis wirkt. Ursache hierfür scheint eine verminderte Expression und Sekretion von IL-6 und TNF- in den Pankreasazini zu sein. Die IL-6- Expression wird hierbei transkriptionell reguliert während für TNF- a.e. post-transkriptionelle Mechanismen verantwortlich sind.
