Veränderungen der entzündlichen und kontraktilen Proteinexpression bei Patienten mit schmerzhaftem Blasensyndrom/IC.

Obwohl IC seit mehr als einem Jahrhundert anerkannt ist, bleibt ihre Pathophysiologie ein Rätsel, und folglich ist die Behandlung von IC weitgehend empirisch. Es wurde eine Vielzahl von Krankheitsmechanismen postuliert, die von neuroinflammatorischen bis hin zu autoimmunen oder möglicherweise infektiösen oder toxischen Mitteln reichen. Neuere Studien deuten auf eine genetische Grundlage der Krankheit hin, aber in den meisten Hypothesen ist eine entzündliche Komponente involviert, und viele Befunde stützen diese Theorie. Eine oft zitierte Hypothese ist das undichte Epithel. Die gesunde Blase ist mit einer dünnen muzinösen Substanz, dem Blasenoberflächen-Mucin, überzogen, das sich aus zahlreichen sulfonierten Glykosaminoglykanen und Glykoproteinen zusammensetzt. Bei IC-Patienten wurden im Gegensatz zu Kontrollen sowie bei einigen IC-Tiermodellen qualitative Veränderungen dieser Oberflächenschicht beobachtet (Lilly et al., 1990, Moskowitz et al., 1994). Ein auslösendes Ereignis (Toxin) kann zu funktionellen Veränderungen und erhöhter Permeabilität führen. Dies wiederum führt zu einer Nervensensibilisierung und möglicherweise zu einer Hochregulierung. Es gibt zunehmend Hinweise darauf, dass das Fortschreiten von IC von einer signifikanten Hochregulierung sensorischer Nerven in der Blase begleitet wird (Letourneau, 1996). Es wurde berichtet, dass der Nervenwachstumsfaktor (NGF), ein Neurotropin, das Nozizeptorfasern sensibilisiert, in Blasen von IC-Patienten erhöht war (Lowe, 1997), und die Anwendung von NGF bei Wistar-Ratten induzierte eine akute Blasenhyperaktivität (Chuang, 2001). Sensorische Nerven bei neurogener Entzündung sezernieren Entzündungsmediatoren wie Substanz P (SP), einen nozizeptiven Neurotransmitter im zentralen und peripheren Nervensystem. Erhöhte Mengen der freigesetzten Substanz P wurden im Urin von IC-Patienten gefunden (Hohenfellner, et al., 1992, Pang et al., 1995, Pang et al., 1996), wobei die Konzentration von Substanz P den Grad der Patienten widerspiegelt Schmerz (Chen et al., 1999). Substanz P und verwandte Tachykinine (TKs) vermitteln eine Vielzahl physiologischer Prozesse im Urogenital-, Lungen- und Magen-Darm-Trakt durch Stimulierung von NK1- und NK2-Rezeptoren. Präklinische Beweise, die durch die Verwendung von selektiven Tachykinin-Rezeptor-Antagonisten erhalten wurden, weisen darauf hin, dass endogene Tachykinine an der Regulierung der Kontraktion der glatten Muskulatur, der Vasodilatation, des Wasserstoffwechsels und der Entzündung beteiligt sind. Kürzlich wurde gezeigt, dass mRNA, die für den SP-Rezeptor NK1 kodiert, in Blasenbiopsien von Patienten mit interstitieller Zystitis erhöht ist (Marchand et al., 1998). NK1R-mRNA wurde im Detrusormuskel, im Urothel und in vaskulären Strukturen gefunden, und die endothelialen NK1R waren deutlich erhöht. Die SP-Bindung an NK1R auf Endothelzellen führt zu Vasodilatation, Plasmaextravasation, Zytokinfreisetzung und Aktivierung und Infiltration von Immunzellen, die alle charakteristisch für IC sind. Experimente mit den NK1R-Knockout-Mäusen ermöglichten es zum ersten Mal, die obligatorische Notwendigkeit von NK1R bei Zystitis und die Beteiligung dieser Rezeptoren an der Kette von Ereignissen zu demonstrieren, die Mastzelldegranulation und Entzündung verbinden (Saban et al., 2000).

Veränderungen im Sarkolemm und eine veränderte Expression der Tachykinin- und Bradykininrezeptoren könnten die nachgeschalteten Signalereignisse signifikant beeinflussen, was zur Ausbreitung der Symptome von chronischem Unterbauchschmerz/IC führt. Indem wir den Zusammenhang zwischen klinischen Symptomen und der molekularen Regulation der atypischen Entzündungsreaktion aufdecken, können wir möglicherweise neue und spezifische Behandlungsoptionen anbieten. In dem aktuellen Antrag möchten wir unsere Studien zur Pathologie der Harnblase, insbesondere zum symptomatischen Komplex PBS/interstitielle Zystitis, vertiefen und die Auswirkungen von Veränderungen in menschlichen Urothel- und Detrusormuskelzellen auf die NK1R-vermittelte Signalübertragung untersuchen.

Biopsien von Kontrollen und PBS-Patienten werden entweder in Allgemein- oder Spinalanästhesie transurethral von der Blasenkuppel und dem Trigonus mit einer Biopsiezange erhalten. RNA wird extrahiert und die Expressionsniveaus ausgewählter Gene mit Taqman-Echtzeit-PCR und Genexpressions-Arrays (Applied Biosystems) analysiert. Calcium-Imaging wird verwendet, um die Rezeptoraktivierung und Proteinspiegel zu überwachen, die durch SDS-PAGE und Western Blotting analysiert werden. Die Verteilung des Rezeptorgewebes wird durch Immunzytochemie analysiert.