Zeitschrift für klinische und experimentelle Pharmakologie

Abstrakt

PROTHYMOSIN ALPHA SCHÜTZT VOR HERZLICHEN ISCHÄMIE-REPERFUSIONSSCHÄDEN DURCH TLR4-AKTIVIERUNG UND GRK2-DOWNREGULIERUNG

Daniela Liccardo, Federica Marzano, Nazareno Paolocci, Giuseppe Rengo, Alessandro Cannavo

Hintergrund: Die G-Protein-gekoppelte Rezeptor-Kinase 2 (GPCR) (GRK2) ist im ischämischen Myokard hochreguliert, was für die Desensibilisierung/Herunterregulierung des myozytären β -adrenergen Rezeptors ( β- AR), Apoptose und Stoffwechselstörungen verantwortlich ist. Der Toll-like-Rezeptor 4 (TLR4) induziert eine GRK2-Hemmung in Leukozyten und Makrophagen, während Prothymosin Alpha (PTα) ein überlebensförderndes Protein in Kardiomyozyten ist, das in der Netzhaut und in neuronalen Zellen ein schadensassoziiertes molekulares Muster (DAMPs) ist, das TLR4 binden kann. Hier haben wir getestet, ob PTα-abhängige positive Effekte in Kardiomyozyten eine TLR4-Aktivierung und eine GRK2-Herunterregulierung implizieren. Methoden: Wir verwendeten neonatale ventrikuläre Myozyten von Ratten (NRVMs) , die einer simulierten Ischämie (SI) oder SI/Reperfusion (SI/R) unterzogen wurden . Ergebnisse: Wir stellten fest, dass die GRK2-Proteinspiegel nach SI stark abfielen und in reperfundierten verletzten Kardiomyozyten wieder auf das Ausgangsniveau zurückkehrten. Umgekehrt verhinderte die PTα-Behandlung von NRVMs die GRK2-Hochregulierung entweder nach SI/R (auf TLR4-abhängige Weise) oder nach chronischer adrenerger Rezeptorstimulation. In I/R-gereizten NRVMs beobachteten wir eine erhöhte mitochondriale Translokation von GRK2, die durch die PTα-Behandlung gehemmt wurde. PTα verringerte die Apoptoserate von Kardiomyozyten deutlich, erhöhte das Zellüberleben und verbesserte die mitochondriale Funktion. Wir krönten diese In-vitro- Ergebnisse mit In-vivo -Studien, bei denen PTα intramyokardial an WT C57Bl6-Mäuse verabreicht wurde, die einer 30-minütigen Ischämie und anschließend einer 24-stündigen Reperfusion unterzogen wurden. Kontrollmäuse (mit Vehikel behandelt) I/R wiesen deutlich erhöhte GRK2- und Apoptoseraten auf, wobei die Effekte bei mit PTα behandelten I/R-Mäusen offensichtlich abgeschwächt waren. Schlussfolgerungen: Die PTα/TLR4-Achse ist eine neuartige Strategie, um GRK2 zu blockieren und Kardiomyozytenschäden nach Ischämie zu verhindern. Somit bieten die vorliegenden Erkenntnisse neue Möglichkeiten, dem chronischen postischämischen Myozytenverlust entgegenzuwirken, der weiterhin einen klinisch relevanten, unerreichten klinischen Meilenstein darstellt.