Anti-entzündliche und ulzerogene Wirkungen von exogenen

82
5 Zusammenfassung
LOX sind eine Klasse von Enzymen deren Syntheseprodukte auf vielfältige Weise in
unseren
Stoffwechsel
eingreifen.
Sie
spielen
u.a.
eine
Rolle
bei
Entzündungsprozessen, Tumorerkrankungen, der Gefäßbildung und der Entstehung
von Arteriosklerose. So zählen z.B. die Lipoxine zu denjenigen LOX-Produkten, die
an der Abheilung von Entzündungen beteiligt sind, indem sie die Chemotaxis von
neutrophilen Leukozyten zum Entzündungsherd hin hemmen und damit die Kaskade
aus entzündungsfördernden Prozessen unterbrechen. Im Magen wurde dieser Effekt
bisher nur für die unter Einwirkung von Aspirin gebildeten epi-Lipoxine beschrieben,
die durch ihre hemmende Wirkung auf die neutrophilen Leukozyten den Aspirininduzierten Mukosaschaden begrenzen können. Die vorliegende Arbeit befasst sich
mit den unter physiologischen und pathophysiologischen Bedingungen im Magen
gebildeten Lipoxinen und ihren Syntheseenzymen, den LOX. Ziel war es, die Rolle
der
Lipoxine
und
LOX
bei
Entzündungsprozessen
im
Magen
und
der
Aufrechterhaltung der Mukosaintegrität zu charakterisieren.
Die Studie wurde an Ratten durchgeführt, indem die gastrale Mukosa zwei
unterschiedlichen Entzündungsarten, der Ischämie (30 min) - Reperfusion (60 min)
und dem Ethanol-induzierten Schaden, ausgesetzt wurde. Dabei wurden die Tiere
mit LOX-Inhibitoren bzw. einem LXA4-Rezeptorantagonisten behandelt und/oder
exogenes
LXA4
zugeführt.
Danach
wurde
mittels
Real-Time-PCR
die
Expressionsrate der LOX untersucht, mit Hilfe von ELISA und LC-MS/MS die Menge
an LXA4 ermittelt bzw. der Läsionsindex als Parameter für die Schädigung der
Mukosa bestimmt.
Zusätzlich zu der schon früher im Magen nachgewiesenen 5-LOX-mRNA konnte in
dieser Studie erstmals auch gastrale mRNA der 12/15-LOX dort nachgewiesen
werden. Die weiteren Befunde sprechen dafür, dass die 5- und 12/15-LOX in der
gastralen Mukosa konstitutiv synthetisierte Enzyme sind, deren Expressionsrate
auch durch eine Ischämie-Reperfusion nicht gesteigert werden kann. Werden Tiere
zusätzlich zu einer Ischämie-Reperfusion mit einem 5-, 12- oder 15-LOX-Inhibitor
vorbehandelt, führt dies, neben einer Beeinträchtigung der Mukosaintegrität, zu einer
Zusammenfassung
83
signifikanten Steigerung der Expressionsrate der 5- und 12/15-LOX-mRNA im
Vergleich zu unbehandelten Kontrollen. Dies kann als Kompensationsreaktion der
Mukosa gegen den Verlust der Mukosaintegrität gedeutet werden.
Es zeigte sich kein Unterschied beim LXA4-Gehalt in Inkubaten und Homogenaten
der Magenschleimhaut von schein-operierten Tieren und solchen, die einer
Ischämie-Reperfusion unterzogen wurden. Somit stellt eine Ischämie-Reperfusion in
der durchgeführten Weise offenbar keinen Anreiz dar, die LXA4-Synthese zu
erhöhen. Die Behandlung mit dem 5-LOX-Inhibitor MK-886 führte zu keiner
signifikanten Verminderung der LXA4-Menge in den untersuchten Proben, während
die gleiche Substanz die Synthese von LTC4 hemmte. LXA4 und LTC4 werden aus
dem selben 5-LOX-Produkt (LTA4) synthetisiert, somit ist die nicht messbare
Hemmung der LXA4-Synthese nicht auf eine fehlende Hemmwirkung von MK-886 auf
die 5-LOX zurückzuführen. Vielmehr ist davon auszugehen, dass im Magen das über
die 5-LOX synthetisierte LXA4 nur einen kleinen, nicht messbaren Anteil an der
Gesamtmenge der synthetisierten 5-LOX-Produkte hat. Dies schließt nicht aus, dass
dieser Anteil eine funktionelle Bedeutung für die Mukosaintegrität hat.
Die funktionelle Bedeutung der LOX für die Mukosaintegrität wird dadurch deutlich,
dass während einer Ischämie-Reperfusion die Hemmung der 5-, 12- bzw. 15-LOX mit
spezifischen Inhibitoren zu einer dosisabhängigen signifikanten Verstärkung des
Mukosaschadens führt. Exogen zugeführtes LXA4 wirkt dieser Verstärkung entgegen.
LXA4 besitzt dabei, ähnlich den Prostaglandinen, eine allgemein gastroprotektive
Wirkung, da exogenes LXA4 auch der Verstärkung von Schäden durch COXInhibitoren entgegenwirkt. Die Bedeutung von LXA4 für eine intakte Mukosa wird
durch den Befund unterstrichen, dass die Blockade des LXA4-Rezeptors während
Ischämie-Reperfusion ebenfalls zu einer Verstärkung des Mukosaschadens führt.
Die weiteren Ergebnisse dieser Studie bestätigen, dass über die einzelnen LOX
gebildete Mediatoren, vermutlich LXA4, an der Protektion der gastralen Mukosa
gegen ulzerogene Substanzen während Ischämie-Reperfusion beteiligt sind. Auch
potenziert die Hemmung einer Lipoxygenase oder Blockade des LXA4-Rezeptors die
Ulzerogenität bestimmter Substanzen.
Zusammenfassung
84
Ein Teil dieser Ergebnisse konnte auch im Modell des Ethanol-induzierten Schadens
dargestellt werden. So hebt die Verabreichung eines LOX-Inhibitors bzw. die
Blockade des LXA4-Rezeptors dosisabhängig die adaptive Protektion von 20 %
Ethanol gegen Schäden durch 70 % Ethanol auf. Außerdem sind die 5-, 12- und 15LOX an der Protektion von Na-Salizylat gegen Celecoxib-induzierte Schäden im
Modell der adaptiven Gastroprotektion beteiligt. Im Gegensatz zur IschämieReperfusion, zeigte die exogene Verabreichung von LXA4 beim Ethanol-induzierten
Schaden, der durch andere Mechanismen hervorgerufen wird als der Schaden durch
Ischämie-Reperfusion, keine protektive Wirkung. Dies schließt allerdings die
Beteiligung von endogen gebildetem LXA4 an der Protektion der Mukosa gegen
Ethanol-induzierte Schäden nicht aus.
Zusammenfassend kann man sagen, dass die LOX und der von ihnen gebildete
Mediator
LXA4
an
der
Aufrechterhaltung
der
Mukosaintegrität
Entzündungsreaktionen der gastralen Mukosa beteiligt sind.
während