@PhdThesis{macau_mods_00000567, author = {von Samson-Himmelstjerna, Friedrich}, title = {Stimulation pro-fibrotischer und pro-inflammatorischer Signalwege im kardialen Remodeling durch den orphan Rezeptor GPRC5B}, year = {2020}, publisher = {Christian-Albrechts-Universit{\"a}t zu Kiel}, address = {Kiel}, keywords = {GPRC5B; Myokardiale Fibrose; Kardiofibroblast; Kardiales Remodeling}, abstract = {Die Behandlung der chronischen Herzinsuffizienz stellt eine der gr{\"o}{\ss}ten Herausforderungen der modernen Medizin dar. An Ihrer Entstehung sind Inflammation, kardiale Fibrose und myokardialer Zellverlust sowie kardiomyozyt{\"a}re Hypertrophie beteiligt. Diese Prozesse m{\"u}nden letztendlich in kardialem Remodeling, welches mit einer stark eingeschr{\"a}nkten Funktion des Herzens einhergeht, sodass dieses den K{\"o}rper nicht mehr suffizient mit Blut versorgt. Eine Schl{\"u}sselrolle in der Pathogenese spielen dabei kardiale Fibroblasten, welche einen Gro{\ss}teil der kardialen Zellpopulation darstellen. GPRC5B, ein G-Protein-gekoppelter orphan Rezeptor, der pro-inflammatorische Eigenschaften in Adipozyten hat und in den Glukose- und Lipidstoffwechsel involviert ist, wird endogen in kardialen Fibroblasten exprimiert. Er wirkt vermutlich {\"u}ber die Aktivierung der NF$\kappa$B-Signalkaskade. Hier wurde die Regulation und Funktion dieses Rezeptors in prim{\"a}ren Rattenkardiofibroblasten und seine potentielle Bedeutung in der Pathogenese kardialen Remodelings untersucht. Die Expression des GPRC5B-Rezeptors wird durch TNF$\alpha$, LPS und mechanischen Stress reguliert. In, frisch aus neonatalen Ratten isolierten, kardialen Fibroblasten zeigte sich im Western Blot nach 48h Stimulation mit TNF$\alpha$ (50 ng/ml) oder LPS (100 ng/ml) eine signifikante Hochregulierung von GPRC5B gegen{\"u}ber unstimulierten Zellen. Diese Regulation von GPRC5B best{\"a}tigte sich auch auf mRNA-Ebene (qPCR). Des Weiteren zeigten Auswertungen der mRNA nach 24 st{\"u}ndiger mechanischer Belastung durch 18{\%}ige Dehnung eine deutliche Hochregulation von GPRC5B gegen{\"u}ber nicht-gedehnten Zellen. Bei adenoviral vermittelter {\"U}berexpression von GPRC5B in kardialen Fibroblasten (20 MOI) wurde ein Anstieg der basalen Transkriptionsrate von TNF$\alpha$, IL-1{\ss}, IL-6, MCP-1 und von MMP-9 beobachtet. Nach anschlie{\ss}ender 24 st{\"u}ndiger Stimulation mit LPS (10 ng/ml) zeigte sich kein signifikanter Unterschied der IL-6 und MCP-1-mRNA-Niveaus im Vergleich zu den mit AdLacZ infizierten Kontrollzellen, die TNF$\alpha$-, IL-1{\ss}- und MMP-9-Transkriptionen stiegen hingegen signifikant an. Die {\"U}berepxression von GPRC5B hatte keinen Einfluss auf die Transkription von Kollagen-1A1 in vitro. Mittels spezifischer siRNA lie{\ss} sich in kardialen Fibroblasten ein Knockdown von GPRC5B auf Proteinebene auf 25{\%} des endogenen Expressionsniveaus erreichen. In den Knockdown-Zellen war nach Transfektion mit anschlie{\ss}ender 24 st{\"u}ndiger Stimulation mit LPS (10 ng/ml) eine Abnahme von IL-1{\ss}- und von MMP-9-mRNA gegen{\"u}ber den Kontrollzellen nachweisbar, w{\"a}hrend IL-6 und MCP-1 unbeeinflusst blieben. Der Knockdown von GPRC5B hatte einen signifikanten Anstieg von TNF$\alpha$-mRNA zur Folge. Des Weiteren wurden im Western Blot die Proteinlysate von ganzen Herzen GPRC5B-{\"u}berexprimierender M{\"a}use mit denen von Wildtypen verglichen. Dabei stellte sich heraus, dass erh{\"o}hte GPRC5B-Expression zu signifikanter Anreicherung von MMP-9 und signifikant erniedrigtem Gehalt von Kollagen-1A1 f{\"u}hrte. Es konnte erstmalig gezeigt werden, dass die Expression von GPRC5B in kardialen Fibroblasten durch inflammatorische und Stress-induzierte Signalwege erh{\"o}ht wird. Au{\ss}erdem konnte demonstriert werden, dass GPRC5B die Transkription von inflammatorischen Zytokinen moduliert (TNF$\alpha$, IL-1{\ss}, IL-6, MCP-1) und in den Stoffwechsel der kardialen Extrazellul{\"a}rmatrix eingreift (MMP-9, Kollagen-1A1). Insgesamt weisen diese Untersuchungsergebnisse auf eine funktionale Beteiligung des orphan Rezeptor GPRC5B an myokardialen Entz{\"u}ndungsprozessen und dem kardialen Remodeling hin.}, url = {https://macau.uni-kiel.de/receive/macau_mods_00000567}, file = {:https://macau.uni-kiel.de/servlets/MCRFileNodeServlet/macau_derivate_00001587/2020_06_24_Dissertation_FvSH_elektronisch-3.pdf:PDF}, language = {de} }