P53-induced destabilisation and rupture of atherosclerotic lesions: mechanisms and therapeutic implications.

Hart en vaatziekten zijn in het algemeen terug te voeren op een sterke vernauwing van een vitaal deel van de krans- of halsslagader, een proces dat ook wel als atherosclerose wordt omschreven. Met name in de laatste fase van het ziekteproces speelt geprogrammeerde celdood een erg belangrijke rol. In vooronderzoek hadden we al aangetoond dat een kunstmatige verhoging van de productie van een sleutelfactor in dit proces tijdens vaatvernauwing, p53, resulteert in een sterke verdunning van het beschermende kapsel en dus verhoogde kans op openscheuring van de vaatvernauwing. Dit laatste kan leiden tot een hartinfarct.
In dit onderzoeksprogramma hebben we allereerst onderzocht welke factoren direct verantwoordelijk zijn voor het schadelijke effect van p53. Via genomisch onderzoek hebben we genen in kaart gebracht die mogelijk aangestuurd worden door p53 en die een kenmerkend lijken voor een minder stabiele vaatvernauwing. Van de geïndentificeerde genen lijken met name enkele apoptose genen (bim, mcl-1) protease (remmers) (MMP-9), en ontstekingsfactoren (MIC-1 en neuropeptide Y) betrokken bij het ziekteproces. In vervolgonderzoek hebben we vervolgend bestudeerd in hoeverre een verhoogde of verminderde productie van deze (p53 gereguleerde) kandidaatgenen de ontwikkeling en stabiliteit van de vaatvernauwing beïnvloedt. Terwijl afwezigheid van bim en mcl-1 een beperkt effect hadden op de vaatvernauwing (hetgeen verrassend mag heten in het licht van de aanzienlijke impact van uitschakeling van deze genen op lymphocyten respectievelijk monocyten), bleek remming van het protease MMP-9 en met name het acuut fase eiwit MIC-1 erg gunstig voor de vaatvernauwing.
Ten tweede hebben we in kaart gebracht wat het effect van apoptose van macrofagen en gladde spiercellen (de belangrijkste celcomponenten van de vaatvernauwing) tijdens verschillende stadia van op de ontwikkeling en de stabiliteit van de vaatvernauwing. We hebben daarbij de technologie ontwikkeld om via transgenese of gentherapie selectief bepaalde cellen in de plaque te kunnen bereiken om daar de productie van het kandidaatgen te kunnen stimuleren of af te zwakken. Met behulp van deze technologie hebben we vervolgens onderzocht wat het effect is van apoptose in macrofagen en gladde spiercellen op de vaatvernauwing Het bleek daarbij erg lastig om via transgenese selectief genen uit te schakelen (zoals mdm2) in gladde spiercellen van de vaatvernauwing. Het gecontroleerd stimuleren van apoptose in het beschermende kapsel van de plaque dmv virussen bleek wel succesvol. Verhoogde aanmaak van Fas ligand resulteerde in bloedingen in de vaatvernauwing en een verhoogde hechting van actieve ontstekingscellen aan het kapsel. Tevens worden er momenteel experimenten uitgevoerd om bepaalde macrofagen (metallofiele CD169+ dan wel uitgerijpte c-Fms+ macrofagen) in de vaatvernauwing uit te schakelen
Tot slot hebben we onderzocht hebben we getracht op basis van de eerdere bevindingen een nieuw proefdiermodel te ontwikkelen voor plaqueruptuur. Hierbij hebben we ons toegespitst op tijdsgecontroleerde overexpressie van p53 in gladde spiercellen. Helaas bleek dat p53 in deze muis alleen overgeproduceerd kon worden in gladde spiercellen in spierrijke organen (maag, darm), maar niet in de gezonde of zieke slagaderwand. Ook na kruising van deze muis met een ApoE deficiënte muis die spontaan vaatvernauwing ontwikkeld, bleken we niet in staat p53 in gladde spiercellen aan te schakelen. Op dit moment wordt onderzocht of we ditzelfde wel kunnen realiseren via een andere transgene muizenstam (ACTA-Cre-ER(T2)).
Samenvattend kunnen we stellen dat apoptose van gladde spiercellen in het kapsel van de plaque een belangrijke factor voor de stabiliteit van de vaatvernauwing en dus voor de kans op een hartinfarct. Omdat p53 een breed scala van processen stuurt, en daarmee een ongeschikt doel is voor therapeutische behandeling, hebben we enkele kandidaten geïdentificeerd, zoals het protease MMP9, de ontstekingsfactor