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Den Blutgefäßen Beine machen

Durchblutungsstörungen in den Beinen können zu Nekrosen bis hin zur Notwendigkeit einer Amputation führen. Innsbrucker Forscher um Prof. Rudolf Kirchmair von der Univ.-Klinik für Innere Medizin/AIM (Vorstand: Prof. Josef Patsch) haben nun einen Weg gefunden, der möglicherweise Hilfe verspricht. Eine Schlüsselrolle dabei spielt das Neuropeptid Secretoneurin, das in Innsbruck bereits seit Jahren sehr erfolgreich erforscht wird.

In einer in der Zeitschrift FASEB Journal erschienen Studie haben die Wissenschaftler der Medizinischen Universität Innsbruck nachgewiesen, dass die Produktion des Neuropeptids Secretoneurin bei Sauerstoffmangel im Gewebe verstärkt wird. Sie verringerten dazu die Durchblutung in den Hinterbeinen von Mäusen und konnten zeigen, dass es im hypoxischen Muskel zu einer wesentlich stärkeren Bildung von Secretoneurin kommt als im normal durchbluteten Skelettmuskel. Ähnliche Resultate erbrachte die Untersuchung in einem Hautmodell, wo unter der Haut liegende, schlecht durchblutete Muskelfasern ebenfalls vermehrt Secretoneurin bilden. Wie in früheren Arbeiten bereits gezeigt wurde, führt das Peptid zum Wachstum von kleinen Blutgefäßen, zur so genannten Angiogenese, sowie zur Neubildung von Blutgefäßen aus zirkulierenden Vorläuferzellen, der Vaskulogenese. Der Organismus versucht so offensichtlich, die Minderdurchblutung des Gewebes zu überbrücken.

Indirekte Regulation

Während die Produktion anderer angiogenetischer Faktoren, wie dem Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), bei Sauerstoffmangel direkt hochreguliert wird, gab es bei Secretoneurin Hinweise, dass dies auf einem indirekten Weg geschieht. So steigt die Produktion von Secretoneurin erst nach einer relativ langen Inkubationszeit an. Auch ist die Regulation gewebsspezifisch, Secretoneurin wird bei Sauerstoffmangel vor allem in der quergestreiften Muskulatur aktiviert. „Wir wollten deshalb wissen, wie der Mechanismus der Regulation tatsächlich funktioniert“, sagt Prof. Kirchmair. „Die Rolle des Vermittlers übernimmt der Basic Fibroblast Growth Factor (bFGF). Wir konnten zeigen, dass in Skelettmuskelzellen, die ohne Serum kultiviert werden, nur durch Zugabe von bFGF die Produktion von Secretoneurin verstärkt wird. Ebenfalls eine Rolle spielt der Hypoxia Inducible Factor (HIF-1alpha), dessen Hemmung zur einer stark verminderten Produktion von Secretoneurin führt.“ Diese Ergebnisse lassen hoffen, dass Secretoneurin einmal gezielt in der Therapie von Durchblutungsstörungen eingesetzt werden könnte. Entsprechende Versuche laufen bereits.

Die Studie entstand in enger Kooperation mit dem Institut für Pharmakologie, den Univ.-Kliniken für Neurologie und Plastische Chirurgie der Medizinischen Universität Innsbruck sowie Arbeitsgruppen in New York und Boston. Unterstützt wurden die Wissenschaftler dabei vom Medizinischen Forschungsfonds Tirol (MFF), dem Jubiläumsfonds der Österreichischen Nationalbank und dem Skoda-Preis der Österreichischen Gesellschaft für Innere Medizin (ÖGIM).