Untersuchung der molekularen Wirkmechanismen des NO-Donors Pentaerythrityltetranitrat auf die Regulation von zellulärem Stress

Einleitung Präeklampsie (PE) ist durch eine generalisierte endotheliale Dysfunktion charakterisiert. In einer klinischen Studie konnten wir zeigen, dass der Stickstoffmonoxid (NO)-Donor Pentaerythrityltetranitrat (PETN) vielversprechende therapeutische Eigenschaften zur PE-Prävention besitzt. In vitro konnten wir zeigen, dass PETN neben seiner vasodilatatorischen Wirkung, durch Reduktion von oxidativem Stress protektiv auf Endothelzellen wirkt. In dieser Studie sollen die Mechanismen der molekularen Wirkung von PETN auf die Endothelgesundheit weiter aufgeklärt werden.

Material und Methoden HUVEC (human umbilical vein endothelial cells) werden für 24 h mit 50 μM PETN behandelt und lysiert. Mittels massenspektrometrischer Proteomanalyse werden differentiell exprimierte Proteine identifiziert. Anhand von Western Blot Analysen werden die Ergebnisse verifiziert und der Phosphorylierungsstatus der Proteine untersucht.

Ergebnisse Western Blot Analysen zeigen eine PETN-induzierte Expression von Hämoxigenase-1 (HO-1) und des Transporterproteins SLC7A11 sowie die Phosphorylierung der 5‘-AMP-aktivierten Proteinkinase (AMPK).

Schlussfolgerung Erste Ergebnisse zeigen, dass PETN in Endothelzellen verschiedene Signalwege aktiviert, die in einer Reduktion von oxidativem Stress münden können. Neben der vermehrten Expression von HO-1 wird durch PETN die Expression des Cystin-Transporters SLC7A11 induziert. Cystin, eine Cystein-Vorstufe, ist essenziell für die Glutathion-Synthese, welche das lipidoxidationshemmende Enzym Glutathion-Peroxidase 4 (GPX4) regeneriert. Sowohl GPX4 als auch AMPK, die durch PETN aktiviert wird, sind Schlüsselfaktoren zur Ferroptose-Prävention, einem eisenabhängigen Lipidperoxidations-Zelltodweg, der kürzlich mit präeklamptischer Endotheldysfunktion assoziiert wurde.

Publikationsverlauf

Artikel online veröffentlicht:
02. September 2025