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Abstract

Endothelzellen (EZ) fungieren als wichtiger Regulator der Gefäßpermeabilität und -angiogenese und müssen die umliegenden Gewebe mit den jeweils benötigten Nährstoffen versorgen. Sie existieren in einer stark ausgeprägten Heterogenität, sodass eine optimale Anpassung an die unterschiedlichen Bedürfnisse dieser Gewebe gewährleistet wird. Es haben sich drei Subtypen entwickelt, die sich durch ihr Vorhandensein an spezifischen Endothel-Mikrodomänen, den Caveolae, den Fenestrae und den Transendothel-Kanälen, auszeichnen. Diese Mikrodomänen können Diaphragmen ausbilden, deren einzige bekannte Komponente das EZ spezifische plasmalemma vesicle-associated protein (PLVAP) ist. Im zentralen Nervensystem (ZNS) ist die Expression von PLVAP von dem jeweiligen Gefäßbett abhängig. Z.B. wird dessen Expression in der Blut-Hirn-Schranke (BHS) durch den kanonischen WNT Signalweg unterdrückt. Die Gefäße des humanen Plexus choroideus (PC), dessen Epithelzellen zur Bildung der Blut-Liquor-Schranke (BLS) beitragen, weisen dagegen fenestrierte EZ auf, welche PLVAP exprimieren. Ektopische Expression der humanen TERT ermöglichte erstmals die Herstellung einer immortalisierten EZ-Zelllinie des PC (iHCPEnC), die Fenestrae mit PLVAP enthaltenden Diaphragmen ausbildet. Mithilfe einer Transkriptomanalyse via Massive Analysis of cDNA Ends (MACE) wurden die iHCPEnC zunächst näher charakterisiert. Dazu wurden primäre Zellen der sechsten Passage (HCPEnC p6) mit einer jüngeren (p20) und einer älteren Passage (p50) von iHCPEnC verglichen. So konnte eine sehr hohe Übereinstimmung von HCPEnC und iHCPEnC beobachtet werden, da die verglichenen Transkriptome sehr hohe Bestimmtheitsmaße erzielten und von den 26586 untersuchten Transkripten nur geringe Anteile signifikant verändert waren. Mithilfe einer GSEA-Analyse wurden die identifizierten differentially expressed genes (DEG) biologischen Prozessen zugeordnet, die durch die veränderte Expression der DEG potenziell beeinflusst werden. Verschiedene der identifizierten DEG konnten als endothel-relevant identifiziert werden, u.a. auch Vertreter des WNT-Signalweges. Die Expression der Komponenten des Signalweges wurde mittels PCR überprüft. Dabei wurden verschiedene Vertreter der WNT-Liganden, WNT-Rezeptoren und Ko-Rezeptoren, WNT-Modulatoren sowie der Signaltransmitter -Catenin (CTNNB) in HCPEnC und iHCPEnC nachgewiesen. Im Weiteren wurden die Funktionsfähigkeit des WNT-Signalweges und sein Einfluss auf die Expression von Zielgenen wie plvap durch Stimulation mit LiCl und den WNT-Agonisten WNT3a und WNT9a überprüft. Es konnte jedoch weder eine nukleare Translokation von CTNNB noch eine signifikante Änderung der Expressionslevel der untersuchten Zielgene nachgewiesen werden. Die Verwendung des GSK3-Inhibitors SB 216763 bewirkte eine leicht verbesserte nukleare Translokation von CTNNB, allerdings wurde CTNNB weiterhin auch an der Zellmembran detektiert. Außerdem konnten nur geringe Änderungen der Zielgenexpression nach Behandlung der iHCPEnC mit SB 216763 festgestellt werden. Mögliche weitere Ko-Lokalisationen von CTNNB mit zellulären Komponenten außerhalb des Zellkerns wurden überprüft, wobei eine Ko Lokalisation von CTNNB mit dem ER erfasst wurde. Zuvor in der Literatur beschriebene Lokalisationen im Golgi oder frühen und späten Endosomen konnten jedoch nicht eindeutig detektiert werden. Diese Arbeit konnte eine große Übereinstimmung der iHCPEnC mit den primären HCPEnC belegen und dadurch die Eignung der iHCPEnC als Modell der BLS stützen. Außerdem wurden Hinweise auf einen funktionierenden WNT-Signalweg in den PC-Endothelzellen gefunden, der zur Regulation der Permeabilität der EZ des PC und damit der BLS beitragen könnte. Um die Funktion des WNT-Signalwegs im PC-Endothel im Detail zu bestimmen, wären eine weitere Optimierung und Vertiefung der durchgeführten Versuche notwendig.