Rolle von Connexinen und CA2+-abhängigen K+-Kanälen bei der Regulation der mikrovaskulären Durchblutung

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Die Zellen der Gefäßwand sind über Gap Junctions (GJ), die von Connexinen (Cx) gebildet werden, miteinander verbunden. Dies ermöglicht 2 Arten der Kommunikation: 1. Transversal vom Endothel zum glatten Muskel (heterozellulär) und 2. longitudinal entlang des Gefäßes (homozellulär). Erstes könnte eine Hyperpolarisation direkt vom Endothel zum Muskel übertragen und damit den sog. Endothelium-Derived Hyperpolarising Factor (EDHF) ersetzen. Dies soll durch vergleichende Untersuchungen in vitro und in vivo an demselben Gefäß in Cx-defizienten Tieren charakterisiert werden. Die longitudinale Kommunikation (aufsteigende Dilatation) beruht auf der Ausbreitung von Membranpotentialänderungen (z.B. Hyperpolarisation) über GJ (v.a. Cx40). Die Hyperpolarisation wird durch die Aktivierung von K+-Kanälen ausgelöst, wobei Ca2+- abhängige K+-Kanäle (KCa) relevant sind. Dieser Prozeß ist evtl. beteiligt bei der Durchblutungsregulation bei Belastung. Diese Hypothese soll geprüft werden, indem funktionelle Hyperämie, aufsteigende Dilatation und Membranpotentialänderungen in Cx40-defizienten bzw. KCa-defizienten Tieren untersucht werden. Die Ca2+-Abhängigkeit der Kanäle weist auf eine Beteiligung des intrazellulären Ca2+ hin, was deshalb in der Mikrozirkulation gemessen werden soll. Die Rolle des Cx40 soll weiter analysiert werden, indem Tiere, die ein anderes Cx statt des Cx40 exprimieren, bzw. Tiere mit endothelspezifischer Cx40-Defizienz einbezogen werden. In beiden Modellen wird die Koordination und der Blutdruck untersucht, da die ubiquitäre Defizienz des Cx40 mit einem Hypertonus assoziiert ist.