Geschlechtsspezifische Unterschiede in humanen Endothelzellen

AG Lorenz/ Stangl

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Geschlechtsspezifische Unterschiede zwischen weiblichen und männlichen humanen Endothelzellen der Nabelschnur (HUVEC)

Projektleiter: Dr. rer. nat. Mario Lorenz, Prof. Dr. Verena Stangl, PD Dr. Henryk Dreger

Mitarbeiter: Angelika Vietzke, Cornelia Bartsch, Benjamin Blaschke

Geschlechtsspezifische Unterschiede in der Entstehung und im Verlauf von kardiovaskulären Erkrankungen sind bis jetzt nur unvollständig verstanden. Häufig werden sie vor allem auf die Wirkung von Steroidhormonen (vor allem Östrogen) zurückgeführt. Zunehmend gibt es aber auch Hinweise darauf, dass einer geschlechtsspezifisch differenziellen intrinsischen Genexpression eine Rolle zukommen könnte. In ersten Untersuchungen haben wir zwischen weiblichen und männlichen HUVEC Unterschiede in der Gen-Expression auf mRNA-Ebene gefunden. Im Vergleich zu männlichen Zellen sind in weiblichen Zellen unter anderem Gene, die in der Immun- und Stressantwort involviert sind, stärker exprimiert. Darüber hinaus zeigten weibliche Zellen eine stärkere transkriptionelle Antwort auf physiologischen Shear Stress als männliche Zellen. Die Ergebnisse zeigen, dass es sowohl basal als auch nach Stimulation Unterschiede in der Genexpression zwischen weiblichen und männlichen Zellen gibt. Aufbauend auf diesen Unterschieden untersuchen wir nun, ob Unterschiede auf transkriptioneller Ebene auch zu funktionellen Unterschieden zwischen weiblichen und männlichen HUVEC führen. Dazu werden Migrationsversuche und metabolische Untersuchungen durchgeführt. Wir konnten nachweisen, dass weibliche HUVEC im Vergleich zu männlichen eine stärkere Tube Formation (Bildung gefäßähnlicher Strukturen) aufweisen.

Unsere weiteren Untersuchungen konzentrieren sich auf HUVEC von getrenntgeschlechtlichen Zwillingspaaren. Mit diesen Zellen werden wir geschlechtsspezifische Unterschiede auf Gesamtprotein-Ebene (Proteomics) untersuchen. Dabei werden sowohl intrazelluläre Proteine als auch lösliche Faktoren (Secretome) bestimmt. Von diesen Analysen erwarten wir uns Hinweise und potentielle Kandidaten für die beobachteten funktionellen Unterschiede zwischen weiblichen und männlichen HUVEC. Die Ergebnisse dieses Projekts können dazu beitragen, physiologische und pathophysiologische geschlechtsspezifische Unterschiede besser zu verstehen und beteiligte Mechanismen für Geschlechtsunterschiede für das vaskuläre System aufzuklären.

 

Förderungen: DZHK (Deutsches Zentrum für Herz-Kreislaufforschung e.V.)

Externe Kooperationspartner: Prof. Petra Knaus und Dr. Andreas Benn, Institut für Chemie und Biochemie, FU Berlin; Prof. Dr. Uwe Völker und Dr. Elke Hammer, Interfaculty Institute of Genetics and Functional Genomics, Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald; Prof. Dr. Ana Zenclussen und Dr. Anne Schumacher, Experimentelle Gynäkologie und Geburtshilfe, Medizinische Fakultät der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg: Prof. Dr. Werner Reutter und Paul Robin Wratil, Institut für Laboratoriumsmedizin, Klinische Chemie und Pathobiochemie, CharitéUniversitätsmedizin Berlin (CBF)