Molekulare Mechanismen der Diabetischen Mikroangiopathie

Alle Subtypen der Krankheit Diabetes mellitus involvieren das Blutkapillarbett (Mikroangiopathie). Bei 40-60% der Langzeitdiabetiker wird klinisch die Erkrankung der kleinen Gefäße der Niere, der Retina und der peripheren Nerven als Diabetische Nephropathie, Retinopathie und Neuropathie diagnostiziert. Als gemeinsames histopathologisches Merkmal zeigen die Blutkapillaren aller Organe eine diffuse Verdickung ihrer Basalmembranen. Die Endothelzellen sind zwar morphologisch unauffällig, zeigen aber metabolische Veränderungen, welche auf eine Rolle in der lokalen Pathogenese der diabetischen Mikroangiopathie hinweisen. Es wäre demnach von Bedeutung, die Genexpressionsprofile von kapillären Endothelzellen von Diabetikern und Nicht- Diabetikern zu vergleichen, um diabetesspezifische molekulare Mechanismen sowie potentielle therapeutische Angriffspunkte zu identifizieren. Die Unzugänglichkeit klinisch betroffener Organe hat effiziente molekulare Studien der diabetsichen Mikroangiopathie im Menschen allerdings verhindert. Ähnliche Verdickung der mikrovaskulären Basalmembran findet man jedoch auch in der dermalen Schicht der Haut, welche leichter als Untersuchungsmaterial erhältlich ist. Allerdings erhielt man bei der Endothelzellpräparation bisher ein zelluläres Mischbild; so konnte man bisher auf molekularer Ebene nicht zwischen Blut- und Lymphgefäß-endothelzellen differenzieren. Wir konnten das Plasmamembranprotein Podoplanin als spezifischen Marker für Lymphgefäßendothelzellen, welche die Lymphgefäße auskleiden, identifizieren. Wir haben mithilfe dieses Markermoleküls, Blut- und Lymphgefäßendothelzellpopulationen voneinander getrennt. Wir treten an, um die molekularen Veränderungen der diabetischen Mikroangiopathie zu untersuchen: Mikrovaskuläre Endothelzellen von Spalthautpräparaten diabetischer und nicht-diabetischer Patienten werden mittels Gewebsdissoziation und anschließender immunophänotypischer Separierung durch FACS, das sich als effizieter als MACS erwiesen hat, gewonnen. Wir werden ohne zwischengeschaltenen Gewebekulturschritt linear amplifizierte mRNA präparieren und gegen Oligonukleotid-Chips hybridisieren, um nach Veränderungen auf RNA-Ebene zu fahnden. Die resultierenden Expressionprofile werden mittels etablierter, geeigneter bioinformatischer Verfahren analysiert. Die Verwendung nativer, hoch aufgereinigter mikrovaskulärer Endothelzellpopulationen ist entscheidend, da die bisher publizierten Daten nur wenige, wahrscheinlich nicht relevante oder diabetesspezifische Mechanismen, meist ohne geeignete therapeutische Angriffspunkte, aufgezeigt haben. Es ist unser Ziel, pathogenetisch relevante Kaskaden in diabetisch betroffenen Endothelzellen zu identifizieren.