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Bibliografische Informationen

Titel

RNA-Expressionsanalyse ausgewählter Komponenten des Sphingolipid-Metabolismus in primären mikrovaskulären Endothelzellen des Schweinehirns

Kurzfassung

Ziel dieser Studie war es, ausgewählte Genprodukte des Sphingolipid (SL)-Metabolismus in primären mikrovaskulären Endothelzellen des Schweinehirns (pBMVEC) – der morphologischen Grundlage der Blut-Hirn-Schranke (BBB) – zu identifizieren. SLs behalten die BBB-Funktion durch Struktur und Signaleingabe bei. In einem ersten Schritt testete ich Primer für Enzyme, die am SL-Umsatz beteiligt sind, in RT-PCR- und RT-qPCR-Reaktionen. Ich habe auch untersucht, ob 2-Chlorhexadecanal (2-ClHDA), ein von Myeloperoxidase (MPO) abgeleiteter chlorierter Fettaldehyd, die Expression dieser Gene reguliert.
Hintergrund: Die neurovaskuläre Einheit (NVU) trennt das Gehirn vom Kreislauf und reguliert die neuronale Mikroumgebung. Die zerebralen Mikrogefäße sind empfindlich gegenüber oxidativem Stress (d. h. aberranter Redoxkontrolle). Oxidative Prozesse können die Integrität der NVU verändern und sind an den pathophysiologischen Vorgängen neurodegenerativer Erkrankungen beteiligt. Die Phagozyten-Hämperoxidase, MPO wandelt H2O2 in der Gegenwart von Chloridionen (Cl-) in das starke Oxidationsmittel Hypochlorsäure (HOCl) um. HOCl kann Makromoleküle angreifen und sie modifizieren, wodurch eine Reihe von chlorierten Produkten erzeugt wird, die dem Wirt Gewebe- bzw. Organschäden zufügen können.
Methoden: Aus pBMVEC isolierte RNA wurden revers in komplementäre DNA von Enzymen transkribiert, die am SL-Metabolismus beteiligt sind. Die cDNA wurden in PCR- und quantitativen Echtzeit-PCR (qPCR) -Analysen verwendet. In einer ersten Reihe von Experimenten wurde die Primereffizienz analysiert. Anschließend untersuchte ich, ob 2-ClHDA die Transkription dieser Gene reguliert. Zellkulturen von pBMVEC wurden in Abwesenheit bzw. Gegenwart von 2-ClHDA inkubiert und Veränderungen in der Genexpression analysiert.
Ergebnisse: Die PCR-Bedingungen für den folgenden Satz von Genen, die an der SL-Synthese / dem SL-Abbau beteiligt sind, wurden festgelegt: Serin-Palmitoyltransferase 1, Serin-Palmitoyltransferase 2, Ceramidsynthase 5, Ceramidsynthase 6, Sphingomyelinsynthase 2, Sphingosinkinase 2, alkalische Ceramidase 1, alkalische Ceramidase 2, alkalisch Ceramidase 3, neutrale Ceramidase 2, Sphingomyelinphosphodiesterase, Sphingosin-1-phosphatphosphatase 1 und Sphingosin-1-phosphatlyase 1. In Reaktion auf
2-ClHDA wurde die Expression von CerS1, CerS6, SPHK2 bzw. SGPL1 hochreguliert.
Fazit: Die während der vorliegenden Pilotstudie erhaltenen Ergebnisse zeigen die Expression von Genen, von denen bekannt ist, dass sie an der SL-Homöostase beteiligt sind. Darüber hinaus legen meine Daten nahe, dass MPO-abgeleitetes 2-ClHDA das Potenzial hat, die SL-Biosynthesewege in pBMVEC zu stören.

Schlagwörter

Bluthirnschranke; Sphingolipide; neurodegenerative Erkrankungen; Myeloperoxidase, 2-ClHDA; Ceramide; neurovaskuläre Einheit; oxidantion; qPCR; PCR

Anzahl Seiten

Publikationsjahr

2021

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