Eine Adiponectin-Vorbehandlung wirkt den ungünstigen Effekten eines diabetischen Milieus auf endotheliale Vorläuferzellen entgegen

Endotheliale Vorläuferzellen bei Patienten mit Diabetes mellitus
sind dysfunktional. Bisher fehlen jedoch wirkungsvolle Therapien,
um diese Funktionsstörung zu rekonstituieren. Da Adiponectin
positive Effekte auf die Endothelfunktion hat, wurden in der
vorliegenden Arbeit die funktionellen Auswirkungen einer Behandlung
von endothelialen koloniebildenden Zellen (endothelial
colony-forming cells; ECFC) mit globulärem Adiponectin (gAcrp), der
aktiven Domäne des Adiponectins, untersucht. ECFC wurden aus
Peripherblut von Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2 (dmECFC)
isoliert und mit ECFC von jungen, gesunden Probanden (yECFC) sowie
gleichaltrigen Probanden ohne Diabetes mellitus (hECFC) verglichen.
Die Zellen wurden über 48 Stunden mit gAcrp behandelt und
anschließend hinsichtlich Zellzahl, Zellzyklus und
Migrationsfähigkeit untersucht. Zur Evaluation in vivo wurden
menschliche ECFC in normoglykämische, athyme NMRI nu/nu Mäuse,
sowie in Mäuse mit Streptozotocin-induzierter Hyperglykämie
injiziert, die zuvor einer einseitigen Hinterlaufischämieoperation
unterzogen wurden. Während dmECFC im Vergleich zu yECFC und hECFC
eine funktionelle Beeinträchtigung zeigten, verbesserte gAcrp deren
Proliferation und Migration signifikant. Diese Effekte waren
allerdings bei hECFC ausgeprägter als bei dmECFC und sind über den
Cyclooxygenase-2- Weg vermittelt. Besonders hervorzuheben ist
jedoch, dass eine deutliche und anhaltende Verbesserung der in
vivo-Neovaskularisation im Vergleich zu unbehandelten dmECFC
beobachtet werden konnte, wenn die Tiere mit gAcrp-vorbehandelten
Zellen behandelt wurden. Dieser Behandlungserfolg stellte sich
sowohl unter normoglykämischen, als auch unter hyperglykämischen
Bedingungen ein. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass eine
Vorbehandlung von ECFC mit gAcrp deren Funktionalität in vitro und
in vivo unter normoglykämischen, wie auch unter hyperglykämischen
Bedingungen verbessert. Eine Zelloptimierung mittels gAcrp vor
Zelltherapie könnte also ein neuartiger Ansatz sein, um der
funktionellen Beeinträchtigung von ECFC bei Diabetikern zu
begegnen.