Mechanismen der Urocortin-II-induzierten Stimulation der NO-Produktion in isolierten Kaninchen-Ventrikelmyozyten

Abstract

Urocortin II (UcnII) ist ein Peptid aus der Corticotropin-Freisetzungs-Faktor (CRF) Familie. UcnII verbessert die Herzfunktion im Gesunden und in der Herzinsuffizienz. In Kardiomyozyten ruft UcnII ein cAMP und Ca2+-abhängigen positiv Inotropen und Lusitropen Effekt hervor. Ziel dieser Studie war es die Ucn-II-vermittelte kardiale Stickstoffmonoxid (NO)-Produktion und die zugrunde liegenden Mechanismen und Signalwege zu untersuchen. UcnII (100nM) bewirkt einen zeitabhängigen Anstieg der Phosphorylierung von Akt an Ser473 und Thr308 und der endothelialen NO-Synthase (eNOS) an Ser1177. Diese Wirkungen wurden durch Inhibitoren der Phosphatidylinositol 3-Kinase (PI3K), Wortmannin (0,3 µM) und LY294002 (10µM) nahezu vollständig aufgehoben. Konfokale Bildgebung der zellulären NO-Produktion und der fraktionellen Verkürzung zeigen einen Anstieg des [NO]i und der fraktionellen Verkürzung mit einem ähnlichen Zeitverlauf. Die NO-Produktion wurde durch Hemmung der eNOS mit L-NAME (1mM) und L-NIO (10μM) vermindert. Die Hemmung der Proteinkinase A (PKA) durch H89 (5 μM) unterdrückt zwar deutlich die UcnII-induzierte Phosphorylierung der eNOS, hatte aber keinen Einfluss auf die Phosphorylierung der Akt. Die UcnII-induzierte Steigerung des [NO]i wurden sowohl durch Hemmung des PI3K/Akt-Signalweges als auch durch Blockade des cAMP/PKA-Signalweges, vermindert. Diese Arbeit zeigt erstmals, dass UcnII in Kardiomyozyten den PI3K/Akt-Signalweg aktiviert und dass UcnII über den PI3K/Akt- und cAMP/PKA-Signalweg eine Phosphorylierung der eNOS hervorruft. Die Phosphorylierung der eNOS führt zu einer gesteigerten NO-Produktion und einer Steigerung der Kontraktilität.