Aktivierung von PKC hemmt Dehnungs-induzierte Apoptose in TypII Zellen

Einleitung: Die mechanische Beatmung kann bei Patienten mit Lungenschädigungen zur Überdehnung einzelner Lungenareale führen. Durch Dehnung kommt es in Zellen zu einer Veränderung des Actin-Zytoskeletts. Die Proteinkinase C (PKC) spielt im Prozess des Actin-Rearrangement eine wichtige Rolle. In dieser Studie sollte untersucht werden, ob PKC gesteuerte Veränderungen des Zytoskeletts mit der Dehnungs-induzierten Apoptose assoziiert sind.

Material und Methoden: Für alle Versuche wurden isolierte TypII-Zellen aus der Rattenlunge mit einer Amplitude von 30% und einer Frequenz von 40/min gedehnt. Anschließend wurde in diesen Zellen die PKC-Aktivität mit einem ELISA gemessen. In weiteren Versuchen wurden die Zellen während der Dehnung mit einem PKC-Stimulator und mit einem Inhibitor behandelt. Danach wurden der F-Actin Level mittels Phalloidin-Färbung, die Apoptoserate mittels Annexin-Färbung am FACS und die Zellschädigung durch Messung von LDH-Aktivität bestimmt. Zusätzlich wurde das Elastizitätsmodul bei PMA-behandelten Zellen mittels AFM ermittelt.

Ergebnisse: Unsere Ergebnisse zeigten, dass die Dehnung an sich keinen Einfluss auf die PKC-Aktivität von TypII Zellen hat. Eine Hemmung der PKC-Aktivität führte zu einer Verstärkung der dehnungsinduzierten Apoptose. Die Stimulation der PKC durch Phorbolester (PMA) verminderte die durch Dehnung induzierte Apoptose. Gleichzeitig wurde beobachtet, dass die Behandlung der Zellen mit PMA zu einem Abbau der F-Actin Filamente führte und die Zellmembran weicher machte.

Schlussfolgerungen: Diese Studie bestätigt, dass es durch Beeinflussung der PKC zu Veränderung des Zytoskeletts und der mechanischen Eigenschaften der TypII Zellen kommt. Diese Veränderungen sind möglicherweise mit für die verringerte Dehnungs-induzierte Apoptose durch die Stimulation der PKC-Aktivität verantwortlich.