Regulation der Expression von β₂-Adrenozeptoren in Lungenfibroblasten

Abstract

Bei Asthma bronchiale und COPD gelten β<strong>₂</strong>-Agonisten als wichtige Medikamente für Dauer- und Bedarfsmedikation. Dennoch wird ihr Einsatz auch kritisch hinterfragt, da die Langzeittherapie einigen Studien zufolge Risiken birgt und mit gewissen Wirkungsverlusten einhergeht. Unsere Kenntnisse über kurz- und langfristige Regulationsmechanismen des β<strong>₂</strong>-Adrenozeptors zu erweitern, ist daher von besonderem Interesse. Vor diesem Hintergrund wurde in der vorliegenden Arbeit die Regulation der β<strong>₂</strong>-Adrenozeptortranskription in humanen Lungenfibroblasten der Zelllinie MRC-5 untersucht. Insbesondere die durch β<strong>₂</strong>-Agonisten ausgelösten Regulationsmechanismen wurden beleuchtet. Die Zellen wurden hierfür mit ver-schiedenen Testsubstanzen exponiert, woraufhin nach RNA-Präparation und Reverser Transkription die β<strong>₂</strong>-Adrenozeptorexpression mittels Real-Time PCR quantitativ bestimmt wurde. Es zeigte sich, dass die Expression des β<strong>₂</strong>-Rezeptors in MRC-5 Zellen einer ausgeprägten, transkriptionellen Regulierung unterliegt. Kurzlebige, inhibitorische Proteine drosseln unter Ruhebedingungen die Transkription des Rezeptorgens. β<strong>₂</strong>-Agonisten üben einen zeitabhängigen Einfluss auf die β<strong>₂</strong>-Rezeptortranskription in Form einer schnellen Heraufregulation und einer zeitlich verzögerten Herabregulation aus. Diese Effekte werden von Adenylatzyklasestimulatoren nachgeahmt, weswegen von einem cAMP-vermittelten Signalweg ausgegangen werden kann. Die biphasische Transkritptionsregulation der β<strong>₂</strong>-Agonisten ist vermutlich auf das Vorkommen von subzellulär organisierten Signalprozessen zurückzuführen. Nur die stimulatorische Komponente der β<strong>₂</strong>-Agonisten induzierten Expressionsregulation scheint dabei einer direkten Regulation des β<strong>₂</strong>-Rezeptorgens zu entsprechen, während die inhibitorische Komponente indirekt durch Neusynthese von Proteinen vermittelt wird. Welche cAMP-nachgeschalteten Signalwege für die Transkriptionsregulation verantwortlich sind, muss zukünftig weiter untersucht werden. Bisher zeigten sich Hinweise, dass die PKA insbesondere die β<strong>₂</strong>-Agonisten induzierte Heraufregulation des β<strong>₂</strong>-Rezeptortranskripts vermittelt, während EPAC an der Signaltransduktion nicht beteiligt zu sein scheint.