Das fokale Adhäsionsprotein Paxillin involviert in die Pathogenese der pulmonalen Hypertonie?

Einleitung: Chronische Hypoxie führt zum Umbauprozess der pulmonalen Gefäße, ein Charakteristikum der pulmonalen arteriellen Hypertonie (PAH). Der Prozess beinhaltet eine zunehmende Migration und Proliferation von glatten Muskelzellen (SMCs) und eine Deposition von extrazellulärer Matrix. Man weiss, dass diese Prozesse Änderungen in der Aktivität und Zusammensetzung von fokalen Adhäsionskomplexen beinhalten. Paxillin ist eines der wichtigsten fokalen Adhäsionsproteine. Es wird der Familie der LIM-Proteine zugeordnet, welche Protein-Protein- (Signal- und Zytoskelett-Proteine und Transkriptionsfaktoren) Interaktionen vermitteln. Wir sind daher an der potentiellen Beteiligung von Paxillin am Gefäßumbauprozess interessiert. Methoden: Die Expression und Aktivität von Paxillin wurde in murinem und humanem Lungenhomogenat und in humanen, primären pulmonalarteriellen SMC (PASMC) mithilfe von (q)RT-PCR, Western blotting, Immunfärbungen und Adhäsions-Studien untersucht. Ergebnisse: Im Maus-Modell der pulmonalen Hypertonie haben wir Paxillin in den Lungengefäßen lokalisiert. Die Lasermikrodissektion von pulmonalen Arterien zeigte eine erhöhte Paxillin-Expression in hypoxischen Lungengefäßen. In Lungen von PAH-Patienten haben wir eine erhöhte Paxillin-Expression sowohl auf mRNA als auch auf Protein-Ebene detektiert. Immunfärbungen zeigten die selektive Lokalisation von Paxillin in PASMC. Um die molekularen Regulationsmechanismen der Paxillin-Expression zu untersuchen, haben wir PASMC unter Hypoxie (1% O₂) inkubiert. Im Vergleich zu normoxischen Bedingungen zeigte sich eine erhöhte Paxillin-Expression nach 24 Stunden Hypoxie-Exposition. Der knockdown von HIF-1α reduzierte den Hypoxie-induzierten Anstieg der Paxillin-Expression signifikant, was auf eine HIF-abhängige Regulation von Paxillin hindeutet. Adhäsions-Studien von PASMCs zeigten, dass der Paxillin knockdown zu einer reduzierten Zell-Adhäsion führte. Diskussion: Diese Studie ist der erste Hinweis, dass Paxillin am pulmonalen Gefäßumbauprozess beteiligt ist und in Verbindung mit der humanen PAH-Erkrankung steht.